KR20190004220A - 5g 단말 서비스 연속성 관리를 위한 upf 장치 재배치 방법 - Google Patents

Abstract

기존의 UPF 장치를 이용하여 사용자 단말이 데이터를 송수신할 때, 상기 기존의 UPF 장치에서 새로운 UPF 장치로 UPF 장치의 재배치를 세션 관리 기능 장치에서 결정한 경우, 상기 기존의 UPF 장치와 관련된 존재하는 PDU 세션을 릴리즈(release)하는 단계; 상기 새로운 UPF 장치를 이용하여 상기 사용자 단말이 데이터를 송수신하기 위해, 상기 새로운 UPF 장치와 관련된 새로운 PDU 세션을 수립(establishment)하는 단계를 포함하는 UPF 장치 재배치 방법일 수 있다.

Description

5G 단말 서비스 연속성 관리를 위한 UPF 장치 재배치 방법{METHOD OF UPF DEVICE RELOCATION FOR 5G TERMINAL SERVICE CONTINUITY MANAGEMENT}

아래 실시예들은 5G 단말 서비스 연속성 관리를 위한 UPF 장치 재배치 방법에 관한 것이다.

기존의 LTE 네트워크에서는 단말의 IP 연결의 앵커 역할을 하는 P-GW가 세션이 생성된 이후 삭제될 때까지 계속 동일하게 유지되어, 유연한 데이터 경로 관리를 수행함에 있어 제약사항으로 작용하였다.

이에, 5G 네트워크에서는 유연한 데이터 경로 관리를 위해, 세션의 특성에 따라서 해당 PDU 세션의 앵커 게이트웨이 역할을 하는 UPF의 재배치하는 방법에 관한 연구가 필요하다.

일 실시예에 따르면, 5G 단말 서비스 연속성 관리를 위한 UPF 장치 재배치를 통해 SSC mode 2에서도 서비스 interruption을 줄일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 추가 시그널링을 위한 지연 및 부하 감소등으로 인해 SSC mode 2를 사용함에도 서비스 interruption 및 부하의 증가를 최소화할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 새로운 UPF2와 관련된 새로운 PDU 세션 생성할 때에도 동일한 SMF를 이용할 수 있으며, 새로운 PDU 세션 생성할 때 SMF에 저장되어 있는 기존의 세션 컨텍스트 재사용이 허용될 수 있다.

일 측면에 따르면, 기존의 UPF 장치를 이용하여 사용자 단말이 데이터를 송수신할 때, 상기 기존의 UPF 장치에서 새로운 UPF 장치로 UPF 장치의 재배치를 세션 관리 기능 장치에서 결정한 경우, 상기 기존의 UPF 장치와 관련된 존재하는 PDU 세션을 릴리즈(release)하는 단계; 상기 새로운 UPF 장치를 이용하여 상기 사용자 단말이 데이터를 송수신하기 위해, 상기 새로운 UPF 장치와 관련된 새로운 PDU 세션을 수립(establishment)하는 단계를 포함하는 UPF 장치 재배치 방법일 수 있다.

상기 세션 관리 기능 장치는, 액세스 및 이동성 관리 기능 장치를 통해 상기 사용자 단말로 PDU 세션 ID를 포함하는 NAS 메시지를 전송하는 UPF 장치 재배치 방법일 수 있다.

상기 PDU 세션 ID는, 상기 기존의 UPF 장치와 관련된 상기 존재하는 PDU 세션을 나타내는 UPF 장치 재배치 방법일 수 있다.

상기 세션 관리 기능 장치는, 상기 새로운 PDU 세션과 관련된 상기 새로운 UPF 장치를 선택하는 UPF 장치 재배치 방법일 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 사용자 단말의 RM(Registration Management) 상태 모델을 나타낸다.
도 2는 일 실시예에 따른 AMF 장치의 RM 상태 모델을 나타낸다.
도 3은 일 실시예에 따른 사용자 단말에서 CM 상태 전이(Connection Management state transition)를 나타낸다.
도 4는 일 실시예에 따른 AMF 장치에서 CM 상태 전이를 나타낸다.
도 5는 일 실시예에 따른, 업링크 구분자의 사용자 평면 아키텍처를 나타낸다.
도 6은 일 실시예에 따른, 멀티 홈 PDU 세션: 서비스 연속성 경우를 나타낸 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른, 멀티 홈 PDU 세션: 동일한 데이터 네트워크에 대한 로컬 액세스를 나타낸 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 N4 세션 수립 절차를 나타낸다.
도 9는 일 실시예에 따른 N4 세션 수정 절차를 나타낸다.
도 10은 일 실시예에 따른 N4 세션 릴리즈 절차를 나타낸다.
도 11은 일 실시예에 따른 PDU 세션을 위한 SSD 모드 2 PSA의 변화 절차를 나타낸 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따른 복수의 PDU 세션을 갖는 SSC 모드 3 PDU 세션 앵커의 변화 절차를 나타낸 도면이다.
도 13은 일 실시예에 따른, 로컬 브레이크아웃을 통한 비로밍 및 로밍에서 UE 요청된 PDU 세션 수립 절차를 나타낸다.
도 14은 일 실시예에 따른, 홈 라우팅된 로밍 시나리오에서 UE 요청된 PDU 세션 수립 절차를 나타낸다.
도 15는 일 실시예에 따른, UE 또는 네트워크 요청된 로컬 브레이크 아웃을 통한 로밍 및 비로밍에 대한 PDU 세션 릴리즈 절차를 나타낸다.
도 16은 일 실시예에 따른, UE 또는 네트워크 요청된 홈 라우팅된 로밍에 대한 PDU 세션 릴리즈 절차를 나타낸다.
도 17는 일 실시예에 따른, 단일 PDU 세션 앵커로 SSC mode 2에 대한 PDU 세션 앵커 재배치하는 과정을 나타낸다.

실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

제 1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소는 제 1 구성요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

<정의(Definitions)>

- 5G Access Network: 5G 코어 네트워크에 접속하는 NG-RAN 및/또는 non-3GPP AN을 포함하는 액세스 네트워크.

- 5G Core Network: 5G 액세스 네트워크에 연결됨.

- 5G System: 5G 액세스 네트워크, 5G 코어 네트워크 및 사용자 단말로 구성되는 3GPP 시스템.

- Allowed Area: 사용자 단말이 통신을 시작할 수 있는 영역.

- AMF Region: 하나 이상의 AMF 세트로 구성된 AMF 영역.

- Local Area Data Network: 특정 위치에서 UE가 액세스 할 수 있고, 특정 DNN에 대한 연결을 제공하며, UE의 이용가능성이 제공되는 DN.

- NG-RAN: 5G 코어 네트워크에 연결되는 공통된 특성을 가진 다음의 옵션 중 하나 이상을 지원하는 무선 액세스 네트워크: 1) 독립형 새로운 무선 2) 새로운 무선은 E-UTRA 익스텐션을 가진 앵커 3) 독립형 E-UTRA 4) E-UTRA는 새로운 무선 익스텐션을 가진 앵커

- PDU Session: PDU 연결 서비스를 제공하는 데이터 네트워크와 사용자 단말 간의 연관성.

- PDU Connectivity Service: 사용자 단말과 데이터 네트워크 간의 PDUs 교환을 제공하는 서비스.

- PDU Session Type: IPv4, IPv6, Ethernet or Unstructured일 수 있는 PDU 세션의 타입.

- Service Continuity: IP 어드레스 및/또는 앵커링 포인트가 변경되는 경우를 포함하여 방해받지 않는 사용자 경험.

- Session Continuity: PDU 세션의 연속성. IPv4 또는 IPv6 타입의 PDU 세션에 대해 "session continuity"은 IP 어드레스가 PDU 세션의 라이프타임 동안 보전되는 것을 의미한다.

<요약(Abbreviations)>

- 5GC: 5G 코어 네트워크(5G Core Network)

- 5GS: 5G 시스템(5G System)

- 5G-AN: 5G Access Network(5G 액세스 네트워크)

- 5G-GUTI: 5G Globally Unique Temporary Identifier

- AMF: 액세스 및 이동성 관리 기능(Access and Mobilty Management Function)

- AUSF: 인증 서버 기능(Authentication Server Function)

- CP: 제어 평면(Control Plane)

- DL: 다운링크(Downlink)

- DN: 데이터 네트워크(Data Network)

- DNN: 데이터 네트워크 네임(Data Network Name)

- HR: 홈 라우티드(로밍)(Home Routed(roaming))

- LADN: 로컬 영역 데이터 네트워크(Local Area Data Network)

- MICO: Mobile Initiated Connection Only

- N3IWF: Non-3GPP Inter Working Function

- NAI: 네트워크 액세스 식별자(Network Access Identifier)

- NF: 네트워크 기능(Network Function)

- NR: New Radio

- NEF: Network Exposure Function

- NRF: Network Repository Function

- PCF: 정책 제어 기능(Policy Control Function)

- (R)AN: (무선) 액세스 네트워크((Radio) Access Netwrok)

- SSC: 세션 및 서비스 연속성(Session and Service Continuity)

- SUCI: 가입 컨실드 식별자(Subscription Concealed Identifier)

- SUPI: 가입 영속적 식별자(Subscription Permanent Identifier)

- UL: 업링크(Uplink)

- UL CL: 업링크 구분자(Uplink Classifier)

- UPF: 사용자 평면 기능(User Plane Function)

이하에서 설명하는 세션 관리 기능(SMF: Session Management Function), 액세스 및 이동성 관리 기능(AMF: Access and Mobility Management Function), 사용자 플레인 기능(UPF: User Plane Function)은 소프트웨어적인 기능이거나, 하나의 하드웨어 또는 복수의 하드웨어 각각에 설치되거나 수행될 수 있다.

<개념(Concepts)>

5G 시스템 아키텍처는 네트워크 기능 가상화(Network Function Virtualization, NFV) 및 사용자 정의 네트워킹(Sofrware Defined Netwroking, SDN)과 같은 기술을 사용하여 데이터 연결 및 서비스를 지원하도록 정의되어 있다. 5G 시스템 아키텍처는 확인된 곳에서 제어 평면(Control Plane) 네트워크 기능 간의 서비스 기반 상호 작용을 활용해야 한다. 5G 시스템 아키텍처의 몇 가지 핵심 원칙과 개념은 다음과 같다:

ⅰ) 사용자 평면 (UP) 기능을 제어 평면 (CP) 기능과 분리하면, 독립적인 확장성(scalability), 이볼루션 및 유연한 배치가 가능하다. 예를 들면, 중앙 집권화된(centralized) 위치 또는 분산된 (원격) 위치에 배치될 수 있다. ⅱ) 기능 디자인을 모듈화한다. 예를 들면, 유연하고 효율적인 네트워크 슬라이싱을 가능하게 한다. ⅲ) 적용 가능한 경우, 서비스(예를 들면, 네트워크 기능 간의 상호 작용 세트)로서 절차를 정의하여 재사용이 가능할 수 있다. ⅳ) 필요한 경우, 각 네트워크 기능은 다른 NF와 직접 상호 작용할 수 있다. 아키텍처는 제어 평면 메시지를 라우팅하는 데 도와주는 중간 기능의 사용을 배제하지 않는다. ⅴ) 액세스 네트워크(AN)와 코어 네트워크(CN) 간의 종속성을 최소화한다. 아키텍처는 서로 다른 액세스 타입을 통합하는 공통 AN-CN 인터페이스를 가진 코어 네트워크로 정의된다. ⅵ) 통합된 인증 프레임워크를 지원한다. ⅶ) "계산" 리소스가 "스토리지" 리소스로부터 분리되는 "상태 없는" NFs를 지원한다. ⅷ) 성능 노출(capability exposure)을 지원한다. ⅸ) 로컬 및 중앙화된 서비스에 대한 동시 액세스를 지원한다. 낮은 레이턴시(latency) 서비스 및 로컬 데이터 네트워크에 대한 액세스를 지원하기 위해, UP 기능들은 액세스 네트워크 가까이에 배치 될 수 있다. ⅹ) 방문된 PLMN에서 로컬 브레이크아웃 트래픽과 홈 라우팅 트래픽을 모두 지원한다.

<아키텍처 레퍼런스 모델>

5G 시스템의 아키텍처를 설명한다. 5G 아키텍처는 서비스 기반으로 정의되며, 네트워크 기능간의 상호 작용은 다음과 같은 두가지 방식으로 표현된다:

ⅰ) 제어 평면내의 네트워크 기능(예를 들면, AMF)이 다른 인증 된 네트워크 기능이 해당 서비스에 액세스 할 수 있도록 하는 서비스 기반의 표현이다. 이러한 서비스 기반의 표현은 필요한 경우 포인트 간 참조 포인트를 포함한다. ⅱ) 참조 포인트 표현은 임의의 두 개의 네트워크 기능들(예를 들어, AMF 및 SMF) 사이의 포인트 간의 참조 포인트(예를 들어, N11)에 의해 기술된 네트워크 기능 내의 NF 서비스들 사이에 상호 작용이 존재 함을 나타낸다.

<서비스 기반의 인터페이스>

5G 시스템 아키텍처는 다음의 서비스 기반의 인터페이스를 포함한다.

ⅰ) Namf: AMF에 의해 전시된(exhibited) 서비스 기반 인터페이스 ⅱ) Nsmf: SMF에 의해 전시된 서비스 기반 인터페이스 ⅲ) Nnef: NEF에 의해 전시된 서비스 기반 인터페이스 ⅳ) Npcf: PCF에 의해 전시된 서비스 기반 인터페이스 ⅴ) Nudm: UDM에 의해 전시된 서비스 기반 인터페이스 ⅵ) Naf: AF에 의해 전시된 서비스 기반 인터페이스 ⅶ) Nnrf: NRF에 의해 전시된 서비스 기반 인터페이스 ⅷ) Nnssf: NSSF에 의해 전시된 서비스 기반 인터페이스 ⅸ) Nausf: AUSF에 의해 전시된 서비스 기반 인터페이스 ⅹ) Nudr: UDR에 의해 전시된 서비스 기반 인터페이스 ⅹⅰ) Nudsf: UDSF에 의해 전시된 서비스 기반 인터페이스

<참조 포인트들>

5G 시스템 아키텍처는 다음의 참조 포인트를 포함한다:

1) N1: 사용자 단말과 AMF 장치 간의 참조 포인트 2) N2: 액세스 네트워크와 AMF 장치 간의 참조 포인트 3) N3: 액세스 네트워크와 UPF 장치 간의 참조 포인트 4) N4: SMF 장치와 UPF 장치간의 참조 포인트 5) N6: UPF 장치와 데이터 네트워크 간의 참조 포인트 6) N9: UPF 장치s간의 참조 포인트를 나타낸다.

다음 참조 포인트들은 NFs의 NF 서비스 간에 존재하는 상호 작용을 나타낸다. 이러한 참조 포인트들은 대응하는 NF 서비스 기반 인터페이스에 의해 실현되고, 특정 시스템 절차를 실현하기 위해 식별된 소비자 및 생산자 NF 서비스뿐만 아니라 상호 작용을 지정함으로써 실현된다.

1) N5: PCF와 AF 간의 참조 포인트 2) N7: SMF 장치와 PCF 간의 참조 포인트 3) N8: UDM과 AMF 장치 간의 참조 포인트 4) N10: UDM과 SMF 장치 간의 참조 포인트 5) N11: AMF 장치와 SMF 장치 간의 참조 포인트 6) N12: AMF 장치와 AUSF 간의 참조 포인트 7) N14: AMF 장치s 간의 참조 포인트를 나타낸다.

<등록 관리>

등록 관리는 사용자 단말/사용자를 네트워크에 등록하거나 등록 해체하는데 사용되고, 네트워크에 있는 사용자 컨텐스트를 수립(establish)하는데 사용된다.

사용자 단말/사용자는 등록이 필요한 서비스를 수신하기 위해 네트워크에 등록할 필요가 있다. 일단 등록되고 적용 가능한 경우, 사용자 단말은 1) 주기적으로, 도달할 수 있도록 하기 위해(주기적인 등록 업데이트); 또는 2) 이동시(이동성 등록 업데이트); 또는 3) 기능을 업데이트하거나 프로토콜 파라미터를 재협상하기 위하여 네트워크에 등록을 업데이트 한다:

초기의의 등록 절차는 네트워크 액세스 제어 기능(즉, UDM의 가입 프로파일들을 기반으로 한 사용자 인증 및 액세스 권한 부여)의 실행을 포함한다. 등록 절차의 결과로서, UE가 등록한 액세스에서 UE를 서빙 AMF 장치의 식별자는 UDM에 등록 될 것이다.

등록 관리 절차는 3GPP 액세스 및 non-3GPP 액세스 모두에 적용 가능하다. 3GPP 및 non-3GPP 등록 상태는 서로 독립적이다.

선택된 PLMN에서 사용자 단말의 등록 상태를 반영하는 다음과 같은 2개의 등록 관리 상태가 사용자 단말 및 AMF 장치에서 사용된다:

ⅰ) RM-DEREGISTERED ⅱ) RM-REGISTERED

도 1은 일 실시예에 따른 사용자 단말의 RM(Registration Management) 상태 모델을 나타낸다. 또한, 도 2는 일 실시예에 따른 AMF 장치의 RM 상태 모델을 나타낸다.

1. RM-DEREGISTERED 상태

RM-DEREGISTERED 상태에서, 사용자 단말은 네트워크에 등록되지 않는다. AMF 장치 내의 사용자 단말 컨텍스트는 사용자 단말에 대한 유효한 위치 또는 라우팅 정보를 보유하지 않기 때문에, 사용자 단말은 AMF 장치에 의해 도달 가능하지 않다. 그러나, 사용자 단말 컨텍스트의 일부는 모든 등록 절차 중에 인증 절차를 회피와 같은 이유로 여전히 사용자 단말 및 AMF 장치에 저장 될 수 있다.

RM-DEREGISTERED 상태에서, 사용자 단말은:

ⅰ) 등록이 필요한 서비스를 수신해야 하는 경우 초기의의 등록 절차를 사용하여 선택된 PLMN에 등록을 시도한다. ⅱ) 초기의의 등록시 등록 거절을 수신하면 RM-DEREGISTERED 상태가 유지된다. ⅲ) 등록 승인을 수신하면 RM-REGISTERED 상태로 진입한다.

AMF 장치의 UE RM 상태가 RM-DEREGISED인 경우, AMF 장치는:

ⅰ) 적용 가능한 경우, 사용자 단말에 등록 승인을 보낸 것에 의해 사용자 단말의 초기의의 등록을 승인하고 UE에 대한 RM-REGISTERED 상태로 진입한다; 또는 ⅱ) 적용 가능한 경우, 사용자 단말에 등록 거절을 보낸 것에 의해 사용자 단말의 초기의의 등록을 거절한다.

2. RM-REGISTERED 상태

RM-REGISTERED 상태에서, 사용자 단말은 네트워크에 등록된다. RM-REGISTERED 상태에서, 사용자 단말은 네트워크에 등록 할 필요가 있는 서비스를 수신 할 수 있다.

RM-REGISTERED 상태에서, 사용자 단말은:

ⅰ) 등록을 유지하고 AMF 장치가 사용자 단말을 페이징 할 수 있도록 하기 위해 사용자 단말이 네트워크로부터 수신한 TAIs의 리스트에 서빙 셀의 현재 TAI가 없다면, 이동성 등록 업데이트 절차를 수행한다; ⅱ) 주기적 업데이트 타이머의 만료에 의해 트리거되는 주기적인 등록 업데이트 절차를 수행하여 사용자 단말이 여전히 액티브 상태임을 네트워크에 통지한다. ⅲ) 등록 정보 업데이트 절차를 수행하여 기능 정보를 업데이트하거나 프로토콜 파라미터를 네트워크와 재협상한다. ⅳ) 등록 해제 절차를 수행하고, 사용자 단말이 더 이상 PLMN에 등록되어 있지 않아야 할 때 RM-DEREGISTERED 상태로 진입한다. 사용자 단말은 언제든지 네트워크로부터 등록 해제를 결정할 수 있다. ⅴ) 등록 거절 메시지 또는 등록 해제 메시지를 받을 때 RM-DEREGISTERED 상태로 진입한다. 사용자 단말의 동작은 등록 거절 또는 등록 해제 메시지의 'cause value '에 의존한다.

AMF 장치의 UE RM 상태가 RM-REGISTERED인 경우, AMF 장치는:

ⅰ) 등록 해제 절차를 수행하고, 사용자 단말이 더 이상 PLMN에 등록되어 있지 않아야 할 때 사용자 단말이 RM-DEREGISTERED 상태로 진입한다(enter). 네트워크는 언제든지 사용자 단말의 등록 해제를 결정 할 수 있다; ⅱ) 암시적(Implicit) 등록 해제 타이머가 만료 된 후 언제든지 암시적 등록 해제를 수행한다. 암시적 등록 해제 이후 AMF 장치는 사용자 단말에 대해 RM-DEREGISTERED 상태로 진입한다. ⅲ) 적용 가능한 경우, 등록 요청 또는 서비스 요청을 사용자 단말로부터 승인하거나 거절한다.

<연결 관리>

연결 관리는 사용자 단말과 AMF 장치 간의 시그널링 연결을 수립(establish)하거나 릴리즈하는데 사용된다. 연결 관리는 N1을 통해 사용자 단말과 AMF 장치 사이의 시그널링 연결을 수립(establish)하고 릴리즈하는 기능을 포함한다. 이러한 시그널링 연결은 사용자 단말과 코어 네트워크 간의 NAS 시그널링 교환을 가능하게 하는데 사용된다. 이는 사용자 단말과 AN 사이의 AN 시그널링 연결 (N3GPP 액세스를 통한 3GPP 액세스 또는 UE-N3IWF 연결을 통한 RRC 연결) 및 AN과 AMF 장치 사이의 사용자 단말에 대한 N2 연결을 모두 포함한다.

2 개의 CM 상태는 AMF 장치와 사용자 단말의 NAS 시그널링 연결을 반영하기 위해 사용된다:

ⅰ) CM-IDLE ⅱ) CM-CONNECTED

3GPP 액세스 및 Non-3GPP 액세스에 대한 CM 상태는 서로 독립적이다. 즉, 하나가 CM-CONNECTED 상태일 때 동시에 다른 하나는 CM-IDLE 상태일 수 있다.

도 3은 일 실시예에 따른 사용자 단말에서 CM 상태 전이(Connection Management state transition)를 나타낸다. 또한, 도 4는 일 실시예에 따른 AMF 장치에서 CM 상태 전이를 나타낸다.

1. CM-IDLE 상태

CM-IDLE 상태에 있는 사용자 단말은 N1을 통해 AMF 장치와 수립된 NAS

시그널링 연결을 가지고 있지 않다. 사용자 단말은 셀 선택/셀 재선택을 수행하고, PLMN 선택을 수행한다.

CM-IDLE 상태의 사용자 단말은 AN 시그널링 연결, N2 연결 및 N3 연결이 없다.

사용자 단말이 CM-IDLE 상태와 RM-REGISTERED 상태에 있는 경우, 사용자 단말은 다음을 수행한다:

ⅰ) 사용자 단말이 MICO 모드가 아닌 경우, 서비스 요청 절차를 수행하여 페이징에 응답한다. ⅱ) 사용자 단말이 업링크 시그널링이나 전송될 사용자 데이터를 가질 때 서비스 요청 절차를 수행한다. 특정 조건이 LADN에 적용된다.

사용자 단말과 AN 사이에서 AN 시그널링 연결이 수립될 때마다 (UE는 3GPP 액세스를 통해 RRC 연결 상태로 진입하거나 non-3GPP 액세스를 통해 UE-N3IWF 연결을 수립할 때마다) 사용자 단말은 CM-CONNECTED 상태로 진입한다. 초기의의 NAS 메시지 (Registration Request, Service Request 또는 Deregistration Request)의 전송은 CM-IDLE로부터 CM-CONNECTED 상태로의 전이(transition)를 개시한다.

AMF 장치의 사용자 단말 상태가 CM-IDLE 및 RM-REGISTERED인 경우, AMF 장치는 다음을 수행한다:

ⅰ) UE가 응답으로부터 방지되지 않으면 페이징 요청을 사용자 단말에 전송함으로써, 사용자 단말에 전송될 모바일-종료된 데이터 또는 시그널링을 가질 때 네트워크 트리거된 서비스 요청 절차를 수행한다.

AN과 AMF 장치 사이에 사용자 단말을 위해 N2 연결이 수립될 때마다 AMF 장치는 사용자 단말에 대해 CM-CONNECTED 상태에 진입한다(enter). 초기의의 N2 메시지 (예컨대, N2 초기의의 사용자 단말 메시지)의 수신은 CM-IDLE로부터 CM-CONNECTED 상태로의 AMF 장치의 전이를 개시한다.

사용자 단말 및 AMF 장치는 CM-IDLE 상태에 있을 때 사용자 단말의 전력 효율 및 시그널링 효율을 최적화 할 수 있다.

2. CM-CONNECTED 상태

CM-CONNECTED 상태의 사용자 단말은 N1을 통해 AMF 장치와의 NAS 시그널링 연결을 갖는다. NAS 시그널링 연결은 UE와 NG-RAN 간의 RRC 연결과 3GPP 액세스를 위한 AN과 AMF 장치 간의 NGAP UE 연관(association)을 사용한다. UE는 AN과 AMF 장치 사이의 임의의 TNLA에 결합되지 않은 NGAP UE 연관(association)을 갖는 CM-CONNECTED 상태에 있을 수 있다. NAS 신호 절차가 완료되면 AMF 장치는 사용자 단말과의 NAS 시그널링 연결을 릴리즈하기로 결정할 수 있다.

CM-CONNECTED 상태에서 UE는 다음을 수행한다:

ⅰ) AN 시그널링 연결이 릴리즈 될 때마다 (3GPP 액세스를 통한 RRC 유휴 상태 진입하거나 또는 non-3GPP 액세스를 통한 UE-N3IWF 연결의 릴리즈가 사용자 단말에 의해 검출될 때마다) CM-IDLE 상태로 진입한다.

AMF 장치의 UE CM 상태가 CM-CONNECTED 인 경우, AMF 장치는 다음을 수행한다:

ⅰ) AN 릴리즈 절차 완료시 논리적(logical) NGAP 시그널링 연결과 UE에 대한 N3 사용자 평면 연결이 릴리즈 될 때마다 UE에 대한 CM-IDLE 상태로 진입한다.

UE가 코어 네트워크로부터 등록 해제할 때까지, AMF 장치는 CM-CONNECTED 상태의 AMF 장치에서 UE CM 상태를 유지할 수 있다.

CM-CONNECTED 상태에 있는 UE는 RRC 비활성 상태에 있을 수 있다. UE가 RRC 비활성 상태에 있을 때 다음이 적용된다:

ⅰ) UE 도달가능성은 코어 네트워크로부터의 보조(assistance) 정보와 함께 RAN에 의해 관리된다. ⅱ) UE 페이징은 RAN에 의해 관리된다. ⅲ) UE는 UE의 CN(5G S-TMSI) 및 RAN 식별자로 페이징을 모니터한다.

<세션 관리>

5G 코어 네트워크는 PDU 연결성 서비스를 지원한다. PDU 연결성 서비스는 사용자 단말과 데이터 네트워크 간의 PDU들의 교환을 제공한다. PDU 연결성 서비스는 사용자 단말로부터의 요청에 따라 수립되는 PDU 세션들을 통해 지원된다.

가입 정보는 복수의 데이터 네트워크 네임과 디폴트 데이터 네트워크 네임을 포함한다. 만약, 5G 코어 네트워크에 전송되는 PDU 세션 수립 요청에 유효한 데이터 네트워크 네임이 제공되지 않는 경우, 사용자 단말은 디폴트 데이터 네트워크 네임에 할당된다

각각의 PDU 세션은 하나의 PDU 세션 타입을 지원한다. PDU 세션은 PDU 세션의 수립에서 사용자 단말에 의해 요청된 PDU 세션의 단일 타입의 교환을 지원한다.

PDU 세션은 UE와 SMF 장치간에 N1을 통해 교환되는 NAS SM 시그널링을 사용하여, PDU 세션은 사용자 단말의 요청에 따라 수립되고(estabilished), 사용자 단말 및 5G 코어 네트워크의 요청에 따라 수정되고(modified), 사용자 단말과와 5G 코어 네트워크의 요청에 따라 릴리즈(released)될 수 있다. Application Server의 요청에 따라, 5G 코어 네트워크는 UE의 특정 어플리케이션을 트리거 할 수 있다. 해당 트리거 메시지를 수신하면, 사용자 단말은 식별된 어플리케이션에 전달한다. 사용자 단말에서 식별된 어플리케이션은 특정 DNN에 대한 PDU 세션을 수립할 수 있다.

SMF 장치는 데이터 네트워크에 대한 액세스가 특정 LADN 서비스 영역에서만 이용가능한 LADN을 위해 PDU 세션을 지원할 수 있다.

SMF 장치는 사용자 단말 요청이 사용자 가입과 호환되는지(compliant with) 여부를 체킹한다. 이를 위해 UDM로부터 SMF 장치 레벨 가입 데이터에 대한 업데이트 통지(notifications)을 검색하고 요청한다. 그러한 데이터는 DNN마다, 그리고 적용 가능한 경우 S-NSSAI 마다 나타낼 수 있다:

ⅰ) 허용된 PDU 세션 타입과 디폴트 PDU 세션 타입. ⅱ) 허용된 SSC 모드 및 디폴트 SSC 모드. ⅲ) QoS 정보: 가입된 Session-AMBR, Default 5QI 및 Default ARP. ⅳ) 고정 IP 어드레스/프리픽스.

복수의 액세스를 통해 등록된 사용자 단말은 PDU 세션을 수립하기 위한 액세스를 선택한다. HPLMN은 사용자 단말에게 PDU 세션을 수립(establish)하기 위한 액세스의 선택을 가이드하기 위해 정책을 사용자 단말에 전송할 수 있다.

사용자 단말은 3GPP 액세스와 non-3GPP 액세스 간에 PDU 세션을 이동하도록 요청할 수 있다. 3GPP 액세스와 non-3GPP 액세스 사이에서 PDU 세션을 이동시키는 결정은 PDU 세션 단위로 행해진다. 즉, 사용자 단말은 주어진 시간에 3GPP 액세스를 사용하는 일부 PDU 세션을 가질 수 있고, 다른 PDU 세션은 non-3GPP 액세스를 사용할 수 있다.

네트워크로 전송된 PDU 세션 수립 요청에서, 사용자 단말은 PDU 세션 식별자를 제공한다. PDU 세션 ID는 사용자 단말마다 고유하며, 사용자 단말의 PDU 세션들 중 하나를 유일하게 식별하는데 사용되는 식별자이다. PDU 세션 ID는 두 가지 액세스에 서로 다른 PLMNs가 사용되는 경우 3GPP와 non-3GPP 액세스 간의 핸드 오버를 지원하기 위해 UDM에 저장된다. UE는 또한 다음을 제공 할 수 있다:

ⅰ) PDU 세션 타입. ⅱ) S-NSSAI. ⅲ) DNN(데이터 네트워크 이름). ⅳ) SSC 모드.

사용자 단말은 3GPP 및 non-3GPP 액세스 네트워크를 통해 동시에 동일한 데이터 네트워크 또는 다른 데이터 네트워크에 복수의 PDU 세션을 수립할 수 있다.

사용자 단말은 동일한 데이터 네트워크에 대해 복수의 PDU 세션을 수립하고 N6을 종료시키는 다른 UPF 장치에 의해 서비스된다.

복수의 수립된 PDU 세션을 갖는 사용자 단말은 다른 SMF 장치에 의해 서비스 될 수 있다.

SMF 장치는 UDM의 PDU 세션 세분화(granularity) 단위로 등록 및 등록 해제 될 수 있다.

동일한 사용자 단말에 속하는 서로 다른 PDU 세션 (동일한 또는 다른 데이터 네트워크 네임에 대한)의 사용자 평면 경로는 데이터 네트워크와 인터페이싱하는 UPF 장치와 AN 사이에서 완전히 분리(disjoint) 될 수 있다.

<AMF 장치와 SMF 장치 간의 상호작용>

AMF 장치와 SMF 장치는 별도의 네트워크 기능이다.

N1 관계된 SMF 장치와의 상호 작용은 다음과 같다:

ⅰ) 단일 N1 종단 포인트(termination point)는 AMF 장치에 위치된다. AMF 장치는 NAS 메시지의 PDU 세션 ID를 기반으로 SM 관계된 NAS 정보를 SMF 장치로 포워딩한다. 또한, 액세스 (예를 들어, 3GPP 액세스 또는 non-3GPP 액세스)를 통해 AMF 장치에 의해 수신된 N1 NAS 시그널링에 대한 SM NAS 교환 (예를 들어, SM NAS 메시지 응답들)은 동일한 액세스를 통해 전송된다. ⅱ) 서빙 PLMN은 액세스 (예를 들어, 3GPP 액세스 또는 비 -3GPP 액세스)를 통해 AMF 장치에 의해 수신된 N1 NAS 시그널링에 대한 후속(subsequent) SM NAS 교환 (예를 들어, SM NAS 메시지 응답)이 동일한 액세스를 통해 전송되도록 보장한다. ⅲ) SMF 장치는 사용자 단말과 교환된 NAS 시그널링의 세션 관리 부분을 처리한다(handle). ⅳ) 사용자 단말은 RM-REGISTERED 상태에서 PDU 세션 수립(establishment)을 초기의화 한다. ⅴ) 특정 PDU 세션을 서빙하기 위해 SMF 장치가 선택되면, AMF 장치는 PDU 세션과 관계된 모든 NAS 시그널링이 동일한 SMF 장치 인스턴스에 의해 처리되도록(handle) 보장한다. ⅵ) 성공적인 PDU 세션 수립시, AMF 장치와 SMF 장치는 PDU 세션이 연관된(associated) 액세스 타입을 저장한다.

SMF 장치와의 N11 관계된 상호 작용은 다음과 같다:

ⅰ) AMF 장치는 다음을 포함하여 SMF 장치의 가입(subscription)을 기반으로 사용자 단말의 도달 가능성을 보고하는 것은, SMF 장치에 의해 표시된 관심 영역에 대한 사용자 단말 위치 정보를 포함한다. ⅱ) SMF 장치는 PDU 세션이 릴리즈되었을 때 AMF 장치에 알린다(indicate). ⅲ) 성공적인 PDU 세션 수립시, AMF 장치는 사용자 단말의 서빙 SMF 장치의 식별자를 저장하고, SMF 장치는 AMF 장치 세트를 포함하는 UE의 서빙 AMF 장치의 식별자를 저장한다. 사용자 단말를 서빙하는 AMF 장치에 도달하려고 시도 할 때, SMF 장치는 "다른 CP NFs"에 대해 기술된 행동을 적용할 필요가 있다.

N2 관계된 SMF 장치와의 상호 작용은 다음과 같다:

ⅰ) 일부의 N2 시그널링 (예를 들어, 핸드 오버 관계된 시그널링)은 AMF 장치와 SMF 장치의 액션(action)을 요구할 수 있다. 이 경우 AMF 장치는 AMF 장치와 SMF 장치 간의 조정(coordination)을 보장한다. AMF 장치는 N2 시그널링에서 PDU 세션 ID에 기반하여 대응하는 SMF 장치를 향해 SM N2 시그널링을 포워드할 수 있다. ⅱ) SMF 장치는 NG-RAN이 다른 PDU 타입의 패킷에 적합한 헤더 압축 메커니즘을 적용할 수 있도록 하기 위해 PDU 세션 타입을 NG-RAN에 PDU 세션 ID와 함께 제공한다.

N3 관계된 SMF 장치와의 상호 작용은 다음과 같다:

ⅰ) 존재하는(existing) PDU 세션의 UP 연결의 선택적 활성화 및 비활성화가 정의된다.

N4 관계된 SMF 장치와의 상호 작용은 다음과 같다:

ⅰ) 다운 링크 N3 터널 정보없이 사용자 단말에 대해 일부 DL 데이터가 도달하였음을 UPF 장치가 인지한 경우, SMF 장치는 AMF 장치와 상호 작용하여 네트워크 트리거된 서비스 요청 절차를 시작한다. 이 경우, UE가 도달 할 수 없거나 또는 UE가 규제 우선화된(prioritized) 서비스에만 도달 할 수 있고 PDU 세션이 규제 우선화된 서비스를 위한 것이 아닌 것을 SMF 장치가 인지한 경우, SMF 장치는 DL 데이터 통지를 AMF 장치에 알리지 않는다.

AMF 장치는 절차에 따라 SMF 장치를 선택할 수 있다. 이를 위해 UDM로부터 가입 데이터를 획득할 수 있다. 또한, 가입된 UE-AMBR을 UDM으로부터 검색하여 (R)AN에 그것을 송신할 수 있다.

LADN을 지원하기 위한 AMF 장치-SMF 장치 상호 작용은 정의된다.

과금 데이터 수집을 지원하고 IMS 음성 통화의 설정, 수정 및 릴리즈와 관계된 규제 요구 사항(NPLI - 네트워크 제공된 위치 정보를 제공하기 위해)을 충족시키기 위해 다음이 적용된다:

ⅰ) PDU 세션 수립시, AMF 장치에서 PEI를 사용할 수 있는 경우 AMF 장치는 SMF 장치에 사용자 단말의 PEI를 제공한다. ⅱ)또는 PDU 세션의 UP 연결 활성화 동안 피어(peer) NF(예: SMF 장치 또는 SMSF)로 UL NAS 또는 N2 시그널링을 전달할 때, AMF 장치는 5G-AN에서 수신한 사용자 위치 정보와 UL NAS 또는 N2 시그널링을 수신한 AN의 액세스 타입 (3GPP 또는 Non-3GPP)과 또한 대응하는 UE 시간대(Time Zone)를 제공한다.

사용자 위치 정보, 액세스 타입 및 UE 시간대는 SMF 장치 내지 PCF에 의해 더 제공 될 수 있다. PCF는 애플리케이션(예: IMS)에 NPLI를 제공하기 위해 SMF 장치로부터 정보를 얻을 수 있습니다.

사용자 위치 정보는 다음에 대응할 수 있다:

ⅰ) NG-RAN의 경우: Cell-Id. ⅱ) N3IWF의 경우: 사용자 단말 로컬 IP 어드레스(N3IWF에 도달하는데 사용됨) 및 선택적으로 UDP 또는 TCP 소스 포트 번호 (NAT가 탐지 된 경우).

<복수의 PDU 세션 앵커를 가지는 단일 PDU 세션>

선택적인 트래픽 라우팅을 데이터 네트워크(DN: Data Network)에 지원하거나 또는 SSC 모드 3을 지원하기 위해, 세션 관리 기능(SMF: Session Management Function) 장치는 PDU(Protocol Data Unit) 세션을 복수의 N6 인터페이스들에 동시적으로 대응할 수 있도록 PDU 세션의 데이터 경로를 제어할 수 있다. 유저 플레인 기능(UPF: User Plane Function) 장치는 PDU 세션 앵커 기능을 지원하기 위해 복수의 N6 인터페이스들을 종단(terminate)할 수 있다. PDU 세션을 지원하는 각각의 PDU 세션 앵커는 같은 데이터 네트워크에 대해 다른 액세스를 제공한다. 그리고, PDU 세션을 수립하는데 할당된 PDU 세션 앵커는 PDU 세션의 SSC 모드와 연관된다. 그리고, 같은 PDU 세션에 할당된 추가적인 PDU 세션 앵커들은 데이터 네트워크로의 선택적인 트래픽 라우팅(traffic routing)을 위해 PDU 세션의 SSC 모드에 독립적이다.

데이터 네트워크로의 선택적인 트래픽 라우팅이 지원된다. 몇몇의 선택된 트래픽은 N6 인터페이스에서 사용자 단말에 제공되는 액세스 네트워크에 가까운 데이터 네트워크로 포워딩된다.

PDU 세션을 위한 처리 방식은 아래와 같이 2가지 처리 방식이 존재한다.

(1) 도 5에 나타난 것과 같이, PDU 세션을 위한 업링크 구분자 기능 (UL Classifier functionality)의 사용.

(2) 도 6 및 도 7에 나타난 것과 같이, PDU 세션을 위한 IPv6 멀티 홈 (IPv6 multi-homing)의 사용

<PDU 세션을 위한 업링크 구분자의 사용>

도 5는 일 실시예에 따른, 업링크 구분자의 사용자 평면 아키텍처를 나타낸다.

도 5과 같이, IPv4, IPv6 또는 이더넷(ethernet)의 PDU 세션에서, SMF 장치 장치는 PDU 세션의 데이터 경로에 업링크 구분자(UL CL: Uplink Classifier)를 삽입할 수 있다. 여기서, 업링크 구분자를 삽입한다는 것은, 5G 코어 네트워크에서 사용자 단말에서 데이터 네트워크로의 데이터 경로에 업링크 구분자에 대응하는 UPF 장치를 삽입하는 것을 의미한다. SMF 장치는 PDU Session의 수립 또는 이후에 UL CL 기능을 지원하는 UPF를 PDU 세션의 데이터 경로에 삽입하거나 PDU 세션의 데이터 경로에서 PDU 수립 후에 UL CL 기능을 지원하는 UPF를 제거하기로 결정할 수 있다. SMF 장치는 PDU 세션의 데이터 경로에 UL CL 기능을 지원하는 하나 이상의 UPF를 포함 할 수 있다. 업링크 구분자는 UPF에 의해 지원되는 기능으로, SMF 장치 장치에 의해 제공되는 트래픽 필터들에 매칭하는 몇몇의 트래픽을 지역적으로(locally) 전환(divert)하기 위해 사용된다. 업링크 구분자의 삽입과 제거는 N4와 UPF 기능(capability)들을 이용하여 SMF 장치 장치에 의해 결정되거나 또는 제어된다. SMF 장치 장치는 PDU 세션의 데이터 경로에서 업링크 구분자 기능을 지원하는 하나 이상의 UPF 장치를 포함한다.

사용자 단말은 업링크 구분자에 의한 트래픽 전환(diversion)을 인식하지 못한다. 그리고, 사용자 단말은는 업링크 구분자의 삽입과 제거에 모두에 관여(involve)하지 않는다. IPv4 또는 IPv6 타입에 따른 PDU 세션에서, 사용자 단말은 PDU 세션을 네트워크에 의해 할당된 단일 IPv4 어드레스 또는 단일 IPv6 프리픽스 중 어느 하나에 연관(association)시킨다.

업링크 구분자 기능이 PDU 세션의 데이터 경로에 삽입될 때, PDU 세션을 위한 복수의 PDU 세션 앵커들이 존재한다. 이들 PDU 세션 앵커들은 동일한 데이터 네트워크(DN)에 다른 액세스를 제공한다. IPv4 또는 IPv6 타입의 PDU 세션에서, 오직 하나의 PDU 세션 앵커는 사용자 단말에 제공되는 PDU 세션의 IPv4 어드레스 / IPv6 프리픽스를 위한 IP 앵커 포인트 이다.

업링크 구분자는 서로 다른 PDU 세션 앵커들을 향해 업링크 트래픽의 포워딩(forwarding)을 제공한다. 그리고, 업링크 구분자는 사용자 단말로의 다운링크 트래픽을 통합(merge)한다. 여기서, 서로 다른 PDU 세션 앵커들에 의해 사용자 단말로 향하는 링크 상에서 트래픽이 통합된다. 트래픽이 통합되는 것은 SMF 장치 장치에 의해 제공되는 트래픽 탐지(traffic detection)와 트래픽 포워딩 룰(traffic forwarding rule)에 기초한다.

업링크 구분자는 필터링 룰을 적용하고, 패킷이 어떻게 라우팅될 것인지를 결정한다. 여기서, 필터링 룰은 사용자 단말에 의해 전송된 목적지 IP 어드레스 또는 업링크 IP 패킷들의 프리픽스를 조사하는 것을 의미한다. 업링크 구분자를 지원하는 UPF 장치 장치는 LI를 위한 트래픽 복사(traffic replication) 및 PDU 세션 AMBR당 비트레이트 제한(bit rate enforcement)을 부가(charging)하기 위한 트래픽 측정을 지원하는 SMF 장치 장치에 의해 제어될 수 있다.

업링크 구분자를 지원하는 UPF 장치는 데이터 네트워크에 대한 로컬 액세스 (예를 들어, 터널링 또는 N6상의 NAT의 지원을 포함)에 대한 연결을 위해 PDU 세션 앵커를 지원할 수 있다. 이것은 SMF 장치에 의해 제어된다.

추가적으로 업링크 구분자들(및 추가 PDU 세션 앵커들)은 PDU 세션의 데이터 경로에 삽입되어 동일한 PDU 세션에 대한 새로운 데이터 경로를 생성할 수 있다. PDU 세션에서 모든 UL CL의 데이터 경로를 조직화하는 방법은 오퍼레이터 구성(operator configuration) 및 SMF 장치 논리(logic)에 달려있으며, N3 인터페이스를 통해 (R)AN에 연결되는 업링크 구분자를 지원하는 UPF 장치는 하나이다.

PDU 세션의 데이터 경로에서 업링크 구분자의 삽입은 figure 5.6.4.2-1에 나타난다.

일 실시예에 따르면, 휴면 상태(IDLE state)의 사용자 단말이 새로운 등록 지역으로 이동할 경우, 사용자 단말은 등록 지역의 변경에 따라 새로운 망에 등록을 하기 위해 잠시 네트워크에 접속할 수 있다. 이때, Active traffic는 존재하지 않을 수 있다. 새로운 망에 등록을 하는 동안, AMF 장치와 SMF 장치에서 사용자 단말의 위치를 관리할 수 있고, 이에 따라 SMF 장치가 relocation 또는 I-UPF insertion, removal과 같은 UPF 장치의 제어를 결정할 수 있다. 결정에 따라, I-UPF insertion, removal, relocation과 같은 동작이 세션 휴면 상태에서 수행될 수 있다. 즉, 세션 휴면상태에서 새로운 망에 등록하는 동안 UPF 장치가 제어되어, 실제의 서비스가 제공될 때 interruption의 가능성이 줄어들 수 있다.

다른 일 실시예에 따르면, 세션 휴면 상태에서 I-UPF insertion, removal, relocation과 같은 I-UPF 제어될 때, UPF 장치의 제어는 수행하되 기지국-UPF 장치 간의 인터페이스를 업데이트하지 않을 수 있다. 그러므로, 세션 휴면 상태에서, 업데이트를 하지 않음으로써 RAN-코어 네트워크 간의 시그널링 부하를 줄일 수 있다.

또 다른 일 실시예에 따르면, 5G 네트워크는 고정되지 않고 유연한 데이터 경로를 관리하기 위해, 세션에 따라 해당 PDU 세션의 앵커 게이트웨이 역할을 하는 UPF 장치인 PDU Session Anchor(PSA)의 relocation이 수행될 수 있다. 또한, 기지국과 PSA가 직접 연결되지 못하는 망을 지원하기 위해 기지국과 PSA 사이에 적어도 한 개 이상의 intermediate UPF insertion이 가능할 수 있다.

<PDU 세션을 위한 IPv6 멀티 홈의 사용>

도 6은 일 실시예에 따른, 멀티 홈 PDU 세션: 서비스 연속성 경우를 나타낸 도면이다. 또한, 도 7은 일 실시예에 따른, 멀티 홈 PDU 세션: 동일한 데이터 네트워크에 대한 로컬 액세스를 나타낸 도면이다.

PDU 세션은 복수의 IPv6 프리픽스들과 연관된다. 이것을 멀티 홈 PDU 세션이라고 지칭한다. 멀티 홈 PDU 세션은 하나 이상의 PDU 세션 앵커들을 통해 데이터 네트워크로의 액세스를 제공한다. 다른 PDU 세션 앵커들을 리딩(leading)하는 다른 유저 플레인 경로들(user plane paths)은 "브랜칭 포인트(Branching Point) 기능"을 지원하는 UPF라 지칭되는 공통 UPF에서 확장(branch out)된다. 브랜칭 포인트는 다른 PDU 세션 앵커들을 향해 업링크 트래픽의 포워딩을 제공하고, 사용자 단말로 향하는 링크 상에서 서로 다른 PDU 세션 앵커들로부터의 트래픽을 통합(merge)한다.

브랜칭 포인트 기능을 지원하는 UPF 장치는 LI를 위한 트래픽 복사(traffic replication) 및 PDU 세션 AMBR당 비트레이트 제한(bit rate enforcement)을 부가(charging)하기 위한 트래픽 측정을 지원하는 SMF 장치에 의해 제어될 수 있다. 브랜칭 포인트를 지원하는 UPF 장치의 삽입과 제거는 일반적인 N4와 UPF 성능(capability)들을 이용하여 SMF 장치에 의해 결정되거나 또는 제어된다. SMF 장치는 PDU 세션이 수립되는 동안 또는 PDU 세션이 수립된 이후에 PDU 세션의 데이터 경로에 브랜칭 포인트 기능을 지원하는 UPF를 삽입하는 것을 결정할 수 있다. 그리고, SMF 장치는 PDU 세션이 수립된 이후에 PDU 세션의 데이터 경로로부터 브랜칭 포인트 기능을 지원하는 UPF를 제거하는 것을 결정할 수 있다.

PDU 세션의 멀티 홈은 IPv6 타입의 PDU 세션들에 적용될 수 있다. PDU 세션 타입 "IP" 또는 "IPv6"의 요청은 사용자 단말에서 IPv6를 위한 멀티 홈 PDU 세션을 지원하는 것을 함축한다.

PDU 세션에서 복수의 IPv6 프리픽스들을 사용하는 것은 다음과 같은 특징을 가진다.

브랜칭 포인트 기능을 지원하는 UPF는 PDU의 소스 프리픽스에 기초한 IP 앵커들 간의 업링크 트래픽을 확산하는 SMF 장치에 의해 구성된다. 여기서, PDU의 소스 프리픽스는 네트워크로부터 수신된 라우팅 정보와 선호 사항(preference)에 기초하여 사용자 단말에 의해 선택될 수 있다.

그리고, IETF RFC 4191은 사용자 단말에서 소스 프리픽스의 선택에 영향을 주는 라우팅 정보와 선호 사항을 구성하기 위해 사용된다. 이것은 IETF RFC에 정의된 시나리오 1인 "IPv6 Multi-homing without Network Address Translation"에 대응한다. 이것은 데이터 네트워크에서 라우팅 테이블을 인식하지 않고 브랜칭 포인트를 만들도록 하고, IP 앵커들에서 첫번째 홉 라우터 기능(hop router function)을 유지하도록 한다.

일 실시예에 따르면, 휴면 상태(IDLE state)의 사용자 단말이 새로운 등록 지역으로 이동할 경우, 사용자 단말은 등록 지역의 변경에 따라 새로운 망에 등록을 하기 위해 잠시 네트워크에 접속할 수 있다. 이때, Active traffic는 존재하지 않을 수 있다. 새로운 망에 등록을 하는 동안, AMF 장치와 SMF 장치에서 사용자 단말의 위치를 관리할 수 있고, 이에 따라 SMF 장치가 relocation 또는 I-UPF insertion, removal과 같은 UPF 장치의 제어를 결정할 수 있다. 결정에 따라, I-UPF insertion, removal, relocation과 같은 동작이 세션 휴면 상태에서 수행될 수 있다. 즉, 세션 휴면상태에서 새로운 망에 등록하는 동안 UPF 장치가 제어되어, 실제의 서비스가 제공될 때 interruption의 가능성이 줄어들 수 있다.

다른 일 실시예에 따르면, 세션 휴면 상태에서 I-UPF insertion, removal, relocation과 같은 I-UPF 제어될 때, UPF 장치의 제어는 수행하되 기지국-UPF 장치 간의 인터페이스를 업데이트하지 않을 수 있다. 그러므로, 세션 휴면 상태에서, 업데이트를 하지 않음으로써 RAN-코어 네트워크 간의 시그널링 부하를 줄일 수 있다.

또 다른 일 실시예에 따르면, 5G 네트워크는 고정되지 않고 유연한 데이터 경로를 관리하기 위해, 세션에 따라 해당 PDU 세션의 앵커 게이트웨이 역할을 하는 UPF 장치인 PDU Session Anchor(PSA)의 relocation이 수행될 수 있다. 또한, 기지국과 PSA가 직접 연결되지 못하는 망을 지원하기 위해 기지국과 PSA 사이에 적어도 한 개 이상의 intermediate UPF insertion이 가능할 수 있다.

<세션 및 서비스 연속성>

5G 시스템 아키텍처에서 세션 및 서비스 연속성을 지원하는 것은 사용자 단말을 위한 서로 다른 어플리케이션들 및 서비스들의 다양한 연속성 요구 사항의 어드레스(address)를 보장할 수 있다. 5G 시스템은 서로 다른 세션 및 서비스 연속성 모드(SSC: Session and Service Continuity)들을 지원한다. PDU 세션과 연관된 SSC 모드는 PDU 세션의 라이프타임 동안에 변경되지 않는다.

ⅰ) SSC 모드 1에서, 네트워크는 사용자 단말에 제공될 연속성 서비스(continuity service)를 보존한다. IPv4, IPv6 타입의 PDU 세션에서, IP 어드레스는 보존된다. ⅱ) SSC 모드 2에서, 네트워크는 사용자 단말에 전송될 연속성 서비스를 릴리즈할 수 있고, 연속성 서비스에 대응하는 PDU 세션을 릴리즈(release)할 수 있다. IPv4, IPv6 타입에서, 네트워크는 사용자 단말에 할당되는 IP 어드레스들을 릴리즈할 수 있다. ⅲSSC 모드 3에서, 사용자 플레인의 변화는 사용자 단말에 보여질 수(visible) 있다. 반면에, 네트워크는 사용자 단말이가 연결성의 손실이 발생되지 않도록 보장한다. 새로운 PDU 세션 앵커 포인트를 통한 연결은 더 나은 서비스 연속성을 위해 이전 연결이 끊기기 전에 수립된다. IPv4, IPv6 타입에 대해 PDU 세션 앵커가 변경될 때 SSC 모드 3에서 IP 어드레스는 보존되지 않는다.

데이터 네트워크로의 로컬 액세스를 위해 PDU 세션에서 추가적인 PDU 세션 앵커의 추가 과정 또는 제거 과정은 PDU 세션의 SSC 모드와 독립적(independent)이다.

<SSC 모드(Service & Session Continuity mode)>

(1) SSC 모드 1

SSC 모드 1의 PDU 세션에 대해, PDU 세션의 수립에서 PDU 세션 앵커로 액팅(acting)하는 UPF 장치는 사용자 단말이 네트워크에 성공적으로 액세스하기 위한 액세스 테크놀로지(ex/ 액세스 타입, 셀들)와 무관하게 유지된다.

IPv4, IPv6 타입의 PDU 세션의 경우, IP 연속성은 사용자 단말 이동성 이벤트와 무관하게 지원된다.

IPv6 멀티 홈 또는 업링크 구분자가 SSC 모드 1의 PDU 세션에 적용되는 경우, 로컬 정책에 기초하여 네트워크는 추가적인 PDU 세션 앵커들을 PDU 세션에 할당한다. 그리고, 추가적인 PDU 세션 앵커들은 릴리즈되거나 또는 할당된다. 사용자 단말은 PDU 세션의 라이프타임동안 추가적인 IPv6 프리픽스가 유지된다는 것을 예상하지 않는다. SSC 모드 1은 어떠한 PDU 세션 타입이나 어떠한 액세스 타입에도 적용될 수 있다.

(2) SSC 모드 2

SSC 모드 2의 PDU 세션이 단일 PDU 세션 앵커를 가지는 경우, 네트워크는 PDU 세션의 릴리즈를 트리거하고, 사용자 단말에게 즉시 동일한 데이터 네트워크에게 새로운 PDU 세션을 수립하도록 지시할 수 있다. 트리거 조건은 오퍼레이터 정책(예를 들면, 부하 상태에 기초한 어플리케이션 기능으로부터의 요청)에 의존한다. 새로운 PDU 세션이 수립될 때, PDU 세션 앵커로 액팅(acting)하는 새로운 UPF 장치가 선택될 수 있다.

반면에, SSC 모드 2의 PDU 세션이 복수의 PDU 세션 앵커들을 가지는 경우 (예를 들면, SSC 모드 2의 PDU 세션에 적용되는 업링크 구분자의 경우 또는 멀티 홈 PDU 세션의 경우), 추가적인 PDU 세션 앵커들이 릴리즈되거나 또는 할당될 수 있다.

SSC 모드 2는 어떠한 PDU 세션 타입과 어떠한 액세스 타입에도 적용될 수 있다. 업링크 구분자 모드에서, 복수의 PDU 세션 앵커들의 존재가 사용자 단말에 보이지 않도록(not visible) 하기 위해, 사용자 단말은 PDU 세션 앵커의 재배치 과정에 관여(involve)하지 않는다.

(3) SSC 모드 3

SSC 모드 3의 PDU 세션에 대해, 사용자 단말과 이전(previous) PDU 세션 앵커 간의 연결성이 릴리즈되기 전에, 네트워크는 새로운 PDU 세션 앵커를 통해 동일한 데이터 네트워크에 대한 사용자 단말의 연결성을 수립할 수 있도록 허락(allow)한다. 트리거 조건을 적용하는 경우, 네트워크는 사용자 단말의 새로운 조건들(예를 들면, 네트워크의 접촉 포인트(point of attachment))에 대해 적합한 PDU 세션 앵커를 선택할 것인지를 여부를 결정할 수 있다.

SSC 모드 3은 어떠한 PDU 세션 타입이나 어떠한 액세스 타입에도 적용된다.

IPv4 또는 IPv6 타입의 PDU 세션에 대해, PDU 세션 앵커의 변화 과정동안 다음이 적용된다:

ⅰ) 새로운 PDU 세션 앵커에서 앵커된 새로운 IP 프리픽스는 IPv6 멀티 홈에 의존하여 같은 PDU 세션 내부에 할당된다. ⅱ) 또는, 새로운 IP 어드레스나 새로운 IP 프리픽스는 사용자 단말이 수립하도록 트리거링된 새로운 PDU 세션의 내부에 할당될 수 있다.

새로운 IP 어드레스나 새로운 IP 프리픽스가 할당된 이후에, 기존의 IP 어드레스나 기존의 IP 프리픽스는 사용자 단말에 지시된 특정 시간 동안 유지되고 그 이후에 릴리즈된다.

SSC 모드 3의 PDU 세션이 복수의 PDU 세션 앵커들을 가지는 경우 (예를 들면, 멀티 홈 PDU 세션들의 경우, 또는 SSC 모드 3의 PDU 세션에 적용되는 업링크 구분자의 경우), 추가적인 PDU 세션 앵커들이 릴리즈되거나 또는 할당될 수 있다.

<SSC 모드 선택>

SSC 모드 선택 정책은 (i) 세션의 타입을 결정하거나 또는 (ii) 사용자 단말을 위한 어플리케이션 또는 어플리케이션들의 그룹과 연관된 세션 및 서비스 연속성 모드(SSC 모드)의 타입을 결정하기 위해 사용된다.

오퍼레이터가 사용자 단말에게 SSC 모드 선택 정책을 제공하는 것이 가능하다. SSC 모드 선택 정책은 사용자 단말이가 어플리케이션 또는 어플리케이션의 그룹들과 연관된 SSC 모드의 타입을 결정하기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 SSC 모드 선택 정책 룰들을 포함할 수 있다. 그리고, SSC 모드 선택 정책은 사용자 단말의 모든 어플리케이션에 매칭되는 디폴트 SSC 모드 선택 정책 룰을 포함할 수 있다.

어플리케이션이 데이터 전송(예를 들면, 네트워크 소켓을 오픈함)을 요청하면서 어플리케이션이 스스로 SSC 모드를 특정하지 못하는 경우, 사용자 단말은 SSC 모드 선택 정책을 이용하여 어플리케이션과 연관된 SSC 모드를 선택할 수 있다. 추가적으로 사용자 단말 및 네트워크에 적용되는 동작들이 아래에서 설명된다.

a) 만약 사용자 단말이가 어플리케이션과 연관된 SSC 모드에 매칭하는 이미 수립된 PDU 세션을 가지는 경우, 사용자 단말에서 이미 수립된 PDU 세션의 사용을 허용하지 않지 않는 경우가 아닌 한, 사용자 단말은 이미 수립된 PDU 세션 내에서 어플리케이션의 데이터를 라우팅한다. 반대로, 만약 사용자 단말이가 어플리케이션과 연관된 SSC 모드에 매칭하는 이미 수립된 PDU 세션을 가지지 않는 경우, 사용자 단말은 어플리케이션에 연관하는 SSC 모드에 매칭하는 새로운 PDU 세션을 수립하도록 요청할 수 있다.

b) 어플리케이션과 연관된 SSC 모드는 어플리케이션과 매칭되는 non-default SSC 모드 선택 정책 룰에 포함된 SSC 모드이거나 또는 default SSC 모드 선택 정책 룰에 포함된 SSC 모드이다. 만약, SSC 모드 선택 정책에 default 모드 선택 정책 룰이 포함되어 있지 않고, 어떠한 다른 SSC 모드 선택 정책 룰이 어플리케이션과 매칭하지 않는 경우, 사용자 단말은 SSC 모드를 제공하지 않는 PDU 세션을 요청할 수 있다. 이 경우, 네트워크는 PDU 세션의 SSC 모드를 결정할 수 있다.

사용자 단말에 의해 제공되는 SSC 모드 선택 정책 룰은 오퍼레이터에 의해 업데이트될 수 있다.

SMF 장치는 UDM (Unified Data Management) 장치로부터 가입 정보의 일부분으로서 DNN(Data Network Name)당 SSC 모드들의 리스트와 default SSC 모드를 수신한다.

만약 새로운 PDU 세션이 요청될 때 사용자 단말이 SSC 모드를 제공한다면, SMF 장치는 가입(subscription) 또는 로컬 구성 (local configuration)에 기초하여 요청된 SSC 모드를 수용하거나 또는 요청된 SSC 모드를 수정함으로써 SSC 모드를 선택한다.

만약 새로운 PDU 세션이 요청될 때 사용자 단말이 SSC 모드를 제공하지 않는다면, SMF 장치는 가입에 리스트된 데이터 네트워크를 위한 default SSC 모드를 선택하거나 또는 SSC 모드를 선택하기 위해 로컬 구성을 적용할 수 있다.

정적 IP 어드레스/ IP 프리픽스가 PDU 세션에 할당되는 경우, SSC 모드 1은 DNN(Data Network Name) 및 S-NSSAI(Single Network Slice Selection Assistance Information)를 위한 정적 IP 어드레스/IP 프리픽스 가입에 기초하여 PDU 세션에 할당된다.

<네트워크 기능 설명: AMF>

AMF는 다음 기능을 포함한다. AMF 기능의 일부 또는 전부는 AMF의 단일 인스턴스에서 지원 될 수 있다.

1) RAN CP 인터페이스(N2)의 종료. 2) - NAS(N1)의 종료, NAS 암호화(ciphering) 및 무결성 보호(integrity protection). 3) 등록 관리. 4) 연결 관리. 5) 도달가능성 관리. 6) 이동성 관리. 7) 합법적인 인터셉트(AMF 장치 이벤트 및 LI 시스템과의 인터페이스). 8) 사용자 단말과 SMF 장치간에 SM 메시지를 전송. 9) SM 메시지 라우팅을 위한 투명한(transparent) 프록시. 10) 액세스 인증(authentication). 11) 액세스 권한(authorization). 12) 사용자 단말과 SMSF간에 SMS 메시지 전송을 제공. 13) 보안 앵커 기능 (SEAF). AUSF 및 사용자 단말과 상호 작용하고, 사용자 단말 인증 프로세스의 결과로서 수립된 중간 키를 수신한다. USIM 기반 인증의 경우, AMF 장치는 AUSF에서 보안 자료를 검색한다. 14) 보안 컨텍스트 관리(SCM). SCM은 SEAF로부터 액세스 네트워크 고유 키를 파생시키는 데 사용되는 키를 수신한다. 15) 규제 서비스를 위한 위치 서비스 관리. 16) UE와 LMF는 물론 RAN과 LMF간에 위치 서비스 메시지를 전송. 17) EPS와의 연동(interworking)을 위한 EPS 베어러 ID 할당.

네트워크 기능의 수에 관계없이 사용자 단말과 CN 사이의 액세스 네트워크 마다 하나의 NAS 인터페이스 인스턴스가 있으며, 적어도 NAS 보안 및 이동성 관리를 구현하는 네트워크 기능 중 하나에서 종료된다.

전술한 AMF 장치의 기능에 더하여, AMF 장치는 non-3GPP 액세스 네트워크를 지원하기 위해 다음 기능을 포함 할 수 있다:

ⅰ) N3IWF와의 N2 인터페이스 지원. 인터페이스를 통해 3GPP 액세스를 통해 정의 된 일부 정보 (예: 3GPP 셀 식별) 및 절차 (예: 핸드 오버 관계된)가 적용되지 않을 수 있으며 3GPP 액세스에 적용되지 않는 non-3GPP 액세스 특정 정보가 적용될 수 있다. ⅱ) N3IWF를 통한 사용자 단말로 NAS 시그널링의 지원. 3GPP 액세스를 통한 NAS 시그널링에 의해 지원되는 일부 절차는 신뢰할 수 없는 non-3GPP (예를 들어, 페이징) 액세스에 적용될 수 없다. ⅲ) N3IWF를 통해 연결된 사용자 단말의 인증을 지원. ⅳ) non-3GPP 액세스를 통해 접속되거나 동시에 3GPP 및 non-3GPP 액세스을 통해 접속된 사용자 단말의 이동성, 인증 및 분리된 보안 콘텍스트 상태의 관리. ⅴ) 3GPP 및 non-3GPP 액세스를 통해 조정된 RM 관리 컨텍스트를 지원. ⅵ) non-3GPP 액세스를 통한 연결을 위해 헌신적인(dedicated) CM 관리 콘텍스트를 지원.

<네트워크 기능 설명: SMF>

SMF 장치는 다음 기능들을 수행할 수 있다. SMF 장치의 기능들 전부 또는 일부는 SMF 장치의 단일 인스턴스(single instance)에서 지원될 수 있다:

ⅰ) SMF 장치는, 세션 관리, 예를 들어, UPF 장치 및 AN 노드 사이를 유지하는 터널을 포함하는 세션 수립(Session establishment), 수정 및 릴리즈를 수행할 수 있다. ⅱ) SMF 장치는, UE IP 어드레스 할당 및 관리(선택적 승인을 포함하는)를 수행할 수 있다. ⅲ) SMF 장치는, DHCPv4(서버 및 클라이언트) 및 DHCPv6(서버 및 클라이언트) 기능들을 수행할 수 있다. ⅳ) SMF 장치는, 이더넷 PDU들을 위하여 IETF RFC 4861 기능에서 특정된 IPv6 Neighbour Solicitation Proxying 및/또는 IETF RFC 1027에서 특정된 ARP proxying을 수행할 수 있다. SMF 장치는 요청에서 전송된 IP 주소에 대응하는 MAC 주소를 제공함으로써 ARP 및/또는 IPv6 Neighbour Solicitation Request에 응답할 수 있다. ⅴ) SMF 장치는, 이더넷 PDU 세션들을 위하여, SMF 장치로의 모든 ARP/IPv6 Neighbour Solicitation traffic을 포워드하거나 또는 UPF 장치를 프록시 ARP 또는 IPv6 Neighbour Discovery로 제어하는 것을 포함하는, UP 기능의 제어 및 선택을 수행할 수 있다. ⅵ) SMF 장치는 트래픽을 적절한 목적지로 전송(route)하기 위하여 UPF 장치에서 트래픽 스티어링을 수행할 수 있다. SMF 장치는 정책 제어 기능들로 향하는 인터페이스들을 중단할 수 있다. SMF 장치는 (SM 이벤트들 및 LI의 인터페이스를 위한) 적법 차단(Lawful intercept)을 수행할 수 있다. ⅶ) SMF 장치는 충전 인터페이스들의 지원 및 충전 데이터 수집을 지원할 수 있다. SMF 장치는 UPF 장치에서 충전 데이터 수집의 제어 및 조정(coordination)을 수행할 수 있다. SMF 장치는 NAS 메시지들의 SM 파트들의 중단을 수행할 수 있다. SMF 장치는 다운 링크 데이터 알림(Downlink Data Notification)을 수행할 수 있다. SMF 장치는 N2 에서 AN으로 AMF 장치를 통해 전송되는 AN 특정 SM 정보(AN specific SM information)의 초기의자(Initiator)가 될 수 있다. SMF 장치는 세션의 SSC 모드를 결정할 수 있다. ⅷ) SMF 장치는 (1) (VPLMN) QoS SLA들을 적용하기 위한 로컬 감시(local enforcement)의 처리(Handle), (2) (VPLMN) 충전 인터페이스 및 충전 데이터 수집, (3) (VPLMN에서 SM 이벤트들 및 LI의 인터페이스를 위한) 합법적인 인터셉트(Lawful intercept), (4) 외부 DN에 의한 PDU 세션 인증(authentication)/권한(authorization)을 위한 시그널링의 전송을 위한 외부 DN과의 상호 작용의 지원과 같은 로밍 기능을 수행할 수 있다.

네트워크 슬라이스의 인스턴스에서, 상술한 SMF 장치의 기능들 전부를 지원하라 요구되지는 않는다.

<네트워크 기능 설명: UPF 장치>

UPF 장치는 다음 기능들을 수행할 수 있다. UPF 장치의 기능들 전부 또는 일부는 UPF 장치의 단일 인스턴스(single instance)에서 지원될 수 있다:

ⅰ) 적용 가능하다면, UPF 장치는 Intra-/Inter-RAT 이동성을 위한 앵커 포인트(Anchor point)의 기능을 수행할 수 있다. UPF 장치는 데이터 네트워크로의 상호 연결의 외부 PDU 세션 포인트의 기능을 수행할 수 있다. ⅱ) UPF 장치는 패킷의 라우팅 및 포워딩을 수행할 수 있다. 예를 들어, UPF 장치는 트래픽 플로우들을 데이터 네트워크의 인스턴스로 라우트하는(route) 업링크 구분자를 지원할 수 있다. UPF 장치는 multi-homed PDU 세션을 지원하기 위하여 브랜칭 포인트(Branching point)를 지원할 수 있다. ⅲ) UPF 장치는 패킷 검사(Packet inspection)를 수행할 수 있다. 예를 들어, UPF 장치는 서비스 데이터 플로우 템플릿 및 추가적으로 SMF 장치로부터 수신되는 추가적인 PFD들에 기초하는 애플리케이션 탐지를 수행할 수 있다. ⅳ) UPF 장치는 정책 규칙 감시(policy rule enforcement)의 사용자 평면 부분, 예를 들어, Gating, 리디렉션, 트래픽 스티어링 등을 수행할 수 있다. UPF 장치는 합법적인 인터셉트(Lawful intercept)을 수행할 수 있다(UP 수집). UPF 장치는 트래픽 사용 보고(Traffic usage reporting)를 수행할 수 있다. UPF 장치는 사용자 평면을 위한 QoS 처리(QoS handling), 예를 들어, UL/DL 레이트 감시(UL/DL rate enforcement), DL에서 리플렉티브 QoS 마킹 등을 수행할 수 있다. UPF 장치는 업 링크 트래픽 확인(Uplink Traffic verification)을 수행할 수 있다(SDF 장치에서 QoS 플로우로 맵핑). UPF 장치는 다운 링크 패킷 버퍼링 및 다운 링크 데이터 알림 트리거링(downlink data notification triggering)을 수행할 수 있다. UPF 장치는 소스 NG-RAN 노드로 하나 이상의 "end marker"를 포워드하거나 전송할 수 있다. ⅴ) UPF 장치는 이더넷 PDU들을 위하여 IETF RFC 4861 기능에서 특정된 IPv6 Neighbour Solicitation Proxying 및/또는 IETF RFC 1027에서 특정된 ARP proxying을 수행할 수 있다. UPF 장치는 요청에서 전송된 IP 주소에 대응하는 MAC 주소를 제공함으로써 ARP 및/또는 IPv6 Neighbour Solicitation Request에 응답할 수 있다.

네트워크 슬라이스의 사용자 평면 기능의 인스턴스에서, 상술한 UPF 장치의 기능들 전부를 지원하라 요구되지는 않는다.

<시스템 절차>

<일반>

이하에서는 엔드-엔드 정보 플로우들(end-to-end information flows)에 의한 일실시예에 따른 통신 시스템을 위한 네트워크 기능 서비스들 및 절차를 설명한다. 이러한 정보 플로우들은 5GC 제어 평면에서의 통신을 위하여 NF 서비스 동작을 이용할 수 있다.

<연결, 등록 및 이동성 관리 절차들>

<일반>

연결 관리는 UE 및 AMF 장치 사이의 제어 평면 시그널링 연결(Control Plane signalling connection)을 수립하고 릴리즈하기 위해 사용될 수 있다. 등록 관리는 일실시예에 따른 통신 시스템에서 사용자 단말/사용자를 등록하거나 등록을 해제하는데 사용될 수 있고, 일실시예에 따른 통신 시스템에서 사용자 컨텍스트를 수립하는데 사용될 수 있다. 이동성 관리 기능은 사용자 단말의 현재 위치를 지속적으로 추적하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따른 통신 시스템은 후술하는 연결, 등록 및 이동성 관리 기능을 제공할 수 있다.

<N4 세션 관리 절차>

N4 세션 관리 절차는 UPF 장치의 기능을 제어하는 데 사용된다. SMF 장치는 UPF 장치에서 N4 세션 컨텍스트를 생성, 업데이트 및 제거 할 수 있다. SMF 장치에 의해 시작되는 다음 N4 세션 관리 절차가 존재한다: N4 세션 수립 절차, N4 세션 수정 절차 및 N4 세션 릴리즈 절차.

1. N4 세션 수립 절차

N4 세션 수립 절차는 UPF 장치에서 PDU 세션에 대한 초기의 N4 세션 컨텍스트를 생성하는데 사용된다. SMF 장치는 새로운 N4 세션 ID를 할당하여, UPF 장치에 제공한다. N4 세션 ID는 SMF 및 UPF 장치에 저장되며, 상호작용하는 동안 N4 세션 컨텍스트를 식별하는데 사용된다. SMF 장치는 또한 UE에 대한 N4 세션 ID와 PDU 세션 간의 관계를 저장한다.

도 8은 일 실시예에 따른 N4 세션 수립 절차를 나타낸다.

단계 1에서, SMF 장치는 새로운 PDU 세션을 수립하기 위해 트리거를 수신하거나 수립된 PDU 세션에 대해 UPF 장치를 변경한다.

단계 2에서, SMF 장치는 N4 세션 수립 요청 메시지를 UPF가 어떻게 행동해야 하는지 정의하는 구조화된 제어 정보를 포함하는 UPF 장치에 전송한다.

단계 3에서, UPF 장치는 수신된 제어 정보에 응답하여 UPF 장치가 SMF 장치에 제공해야하는 임의의 정보를 포함하는 N4 세션 수립 응답 메시지로 응답한다.

단계 4에서, SMF 장치는 N4 세션 수립 절차를 트리거한 네트워크 기능과 상호 작용한다.

2. N4 세션 수정 절차

N4 세션 수정 절차는 UPF 장치에서 존재하는 PDU 세션의 N4 세션 컨텍스트를 업데이트하는데 사용되며, PDU 세션 관계된 파라미터를 수정할 때마다 SMF 장치와 UPF 장치 간에 실행된다.

도 9는 일 실시예에 따른 N4 세션 수정 절차를 나타낸다.

단계 1에서, SMF 장치는 존재하는 PDU 세션을 수정하기 위한 트리거를 수신한다.

단계 2에서, SMF 장치는 N4 세션 수정 요청 메시지를 UPF가 어떻게 행동해야하는지 정의하는 구조화 된 제어 정보에 대한 업데이트를 포함하는 UPF 장치에 전송한다.

단계 3에서, UPF 장치는 N4 세션 ID에 의해 수정될 N4 세션 컨텍스트를 식별한다. 그런 다음, UPF 장치는 SMF 장치에 의해 전송된 파라미터의 리스트에 따라 N4 세션 컨텍스트의 파라미터를 업데이트한다. UPF 장치는 수신된 제어 정보에 응답하여 UPF 장치가 SMF 장치에 제공해야하는 임의의 정보를 포함하는 N4 세션 수정 응답 메시지로 응답한다.

단계 4에서, SMF 장치는 N4 세션 수정 절차를 트리거한 네트워크 엔티티(예 : AMF 또는 PCF)와 상호작용한다.

3. N4 세션 릴리즈 절차

N4 세션 릴리즈 절차는 UPF 장치에서 존재하는 PDU 세션의 N4 세션 컨텍스트를 제거하는데 사용된다.

도 10은 일 실시예에 따른 N4 세션 릴리즈 절차를 나타낸다.

단계 1에서, SMF 장치는 PDU 세션에 대한 N4 세션 컨텍스트를 제거하는 트리거를 수신한다.

단계 2에서, SMF 장치는 N4 세션 릴리즈 요청 메시지를 UPF 장치로 전송한다.

단계 3에서, UPF 장치는 N4 세션 ID에 의해 제거될 N4 세션 컨텍스트를 식별하고 전체 세션 컨텍스트를 제거한다. UPF 장치는 UPF 장치가 SMF 장치에 제공해야 하는 정보를 포함하는 N4 세션 릴리즈 응답 메시지로 응답한다.

단계 4에서, SMF 장치는 N4 세션 릴리즈 절차를 트리거한 네트워크 엔티티(예: AMF 또는 PCF)와 상호 작용한다.

<다른 PDU 세션을 갖는 SSC 모드 2 PDU 세션 앵커의 변화>

도 11은 일 실시예에 따른 PDU 세션을 위한 SSD 모드 2 PSA의 변화 절차를 나타낸 도면이다.

도 11은 멀티 홈 또는 UL CL이 PDU 세션에 적용되지 않을 때 UE에 대한 SSC 모드 2의 PDU 세션을 서빙하는 PDU 세션 앵커를 변경하기 위해 SMF 장치에 의해 트리거되는 것을 나타낸 절차이다. 이러한 절차는 기존의(old) PDU 세션 앵커 (도 11의 UPF1)와 연관된 존재하는(existing) PDU 세션을 릴리즈하고 새로운 PDU 세션 앵커 (도 11의 UPF2)와 새로운(new) PDU 세션을 동일한 데이터 네트워크로 즉시 수립한다.

SMF 장치는 서빙중인 UPF 장치가 변경으로부터 이익을 얻을 수 있는 이벤트때문에 변경될 필요가 있다고 결정한다.

기존의 PDU 세션 앵커와의 PDU 세션 릴리즈 절차가 시작된다. SMF 장치는 Namf_Communication_N1N2MessageTransfer를 호출하여 AMF 장치를 통해 N1 SM 정보를 UE로 전송한다. N1 SM 정보에 있는 PDU 세션 릴리즈 커맨드 메시지는 동일한 데이터 네트워크에 대한 PDU 세션 재수립이 필요함을 나타내는 PDU 세션 ID 및 원인을 포함한다.

위에서 전송된 것처럼 동일한 데이터 네트워크에 대한 PDU 세션 재수립이 필요함을 나타내는 원인을 갖는 PDU 세션 릴리즈 커맨드를 수신할 때, UE는 새로운 PDU 세션 ID를 생성하고 PDU 세션 수립 절차를 시작한다. AMF 장치는 SMF 장치를 선택하고 SMF 장치는 SSC 모드 2의 재수립된 PDU 세션에 대해 새로운 UPF(즉 UPF2)를 선택할 수 있다.

<복수의 PDU 세션을 갖는 SSC 모드 3 PDU 세션 앵커의 변화>

도 12는 일 실시예에 따른 복수의 PDU 세션을 갖는 SSC 모드 3 PDU 세션 앵커의 변화 절차를 나타낸 도면이다.

도 12은 UE에 대한 SSC 모드 3의 PDU 세션을 서비스하는 PDU 세션 앵커를 변경하기 위해 SMF 장치에 의해 트리거되는 절차를 나타낸다. 이러한 절차는 동일한 SMF 장치에 의해 제어되어, 새로운 PDU 세션 앵커(도 12의 UPF2)를 사용하여 동일한 DN에 새로운 PDU 세션을 수립한 후 기존의 PDU 세션 앵커(도 12의 UPF1)와 연관된 존재하는 PDU 세션을 릴리즈한다. SMF 장치는 새로운 SMF 장치를 재할당할 필요가 있다고 결정할 수 있다.

단계 1에서, SMF 장치는 서빙하는 UPF 장치 또는 SMF 장치를 변경할 필요가 있다고 결정할 수 있다.

단계 2에서, SMF 장치는 Namf_Communication_N1N2MessageTransfer (PDU 세션 ID, SMF 재할당 요청된 표시, N1 SM 컨테이너(PDU 세션 수정 커맨드(원인, PDU 세션 릴리즈 타이머)))를 호출한다. 여기서 PDU 세션 ID는 재배치될 존재하는 PDU 세션을 나타내며, 원인은 PDU 동일한 데이터 네트워크에 대한 PDU 세션 재수립을 나타낸다.

요청된 SMF 재할당 요청 표시는 SMF 장치가 재할당되도록 요청되었는지 여부를 나타낸다. 릴리즈 타이머 값은 네트워크가 PDU 세션을 유지할수 있는 시간을 나타낸다.

단계 3에서, AMF 장치는 NAS 메시지를 UE로 포워딩한다.

단계 4에서, UE가 PDU 세션 수정 커맨드를 수신하면, UE는 PDU 세션 수립 절차를 시작(initiate)하기로 결정할 수 있다:

SSC 모드에 따라, UE는 새로운 PDU 세션 ID를 생성하고 새로운 PDU 세션 ID를 사용하여 PDU 세션 수립 요청을 시작한다. 새로운 PDU 세션 ID는 NAS 요청 메시지에 PDU 세션 ID로 포함되며, 릴리즈될 존재하는 PDU 세션을 나타내는 기존의 PDU 세션 ID는 또한 NAS 요청 메시지의 AMF 장치에 제공된다.

SMF 재할당이 단계 2에서 요청된 경우, AMF 장치는 다른 SMF 장치를 선택한다. 그렇지 않으면, AMF 장치는 N11 메시지를 기존의 PDU 세션 ID를 서빙하는 동일한 SMF 장치로 전송한다.

AMF 장치는 Nsmf_PDUSession_CreateSMContext Request에 PDU Session ID와 기존의 PDU Session ID를 모두 포함한다. SMF 장치는 Nsmf_PDUSession_CreateSMContext Request에서 기존의 PDU Session ID의 존재에 기초하여 PDU 세션 수립 요청이 단계 2에서 트리거와 관련되어 있음을 감지한다. SMF 장치는 새로운 PDU 세션 ID를 저장하고 새로운 PDU 세션에 대한 새로운 PDU 세션 앵커(즉, UPF2)를 선택한다.

기존의 PDU 세션은 단계 1에서 제공된 타이머가 만료되기 전에(예를 들면, UE가 PDU # 2에서 모든 트래픽을 통합(consolidate)하거나 세션이 더 이상 필요하지 않은 경우) 또는 타이머가 만료되면 SMF 장치에 의해 UE에서 릴리즈된다.

<PDU 세션 수립(PDU Session Establishment)>

PDU 세션 수립은 다음에 해당 할 수 있다: ⅰ) UE 개시된 PDU 세션 수립 절차 ⅱ) 3GPP와 non-3GPP 간의 UE 개시된 PDU 세션 핸드 오버 ⅲ) EPS로부터 5GS로 UE 개시된 PDU 세션 핸드 오버 ⅳ) 네트워크 트리거된 PDU 세션 수립 절차. 이 경우, 네트워크는 디바이스 트리거 메시지를 UE의 애플리케이션(들)에 전송한다. 디바이스 트리거 메시지에 포함된 페이로드는 UE 측의 어떤 애플리케이션이 PDU 세션 수립 요청을 트리거 할 것으로 예상되는지에 대한 정보를 포함한다. 그 정보에 기초하여, UE 측의 애플리케이션(들)은 PDU 세션 수립 절차를 트리거한다.

UE가 3GPP 액세스의 PLMN과 다른 PLMN에 위치하는 N3IWF를 통해 non-3GPP 액세스에 동시에 등록되면, 다음 절차에서 액세스의 PLMN에 위치하는 기능 엔티티는 PDU 세션을 위해 UE와 NAS를 교환하는데 사용된다.

<UE 요청된 PDU 세션 수립(UE Requested PDU Session Establishment)>

1. 로컬 브레이크아웃을 통한 비로밍 및 로밍(Non-roaming and Roaming with Local Breakout)

도 13은 일 실시예에 따른, 로컬 브레이크아웃을 통한 비로밍 및 로밍에서 UE 요청된 PDU 세션 수립 절차를 나타낸다. 이 절차는 다음을 수행하는데 사용된다: ⅰ) 새로운 PDU 세션을 수립하고; ⅱ) N26 인터페이스없이 5GS에서 PDU 세션으로 EPS의 PDN 연결을 핸드 오버하며; ⅲ) non-3GPP 액세스와 3GPP 액세스 간의 존재하는 PDU 세션 스위칭. 또는 ⅳ) 응급 서비스를 위한 PDU 세션 요청.

로밍의 경우 AMF 장치는 PDU 세션이 LBO 또는 홈 라우팅에 수립되는지 결정한다. LBO의 경우, AMF, SMF, UPF 및 PCF가 방문 네트워크에 위치한다는 차이점을 제외하고 절차는 non-로밍의 경우와 동일하다. 응급 서비스를 위한 PDU 세션은 홈 라우팅 모드로 수립되지 않는다.

로컬 브레이크아웃을 통한 비로밍 및 로밍에서 UE 요청된 PDU 세션 수립 절차는 UE가 이미 AMF에 등록되어 있다고 가정하고, 따라서 UE가 비상 등록(emergency registered)되지 않으면 AMF는 이미 UDM으로부터 사용자 가입 데이터를 검색한다(retrieve).

단계 1에서, UE로부터 AMF 장치로 NAS 메시지(S-NSSAI(s), DNN, PDU 세션 ID, 요청 타입, 기존의 PDU 세션 ID, N1 SM container(PDU 세션 수립 요청))를 전송한다.

새로운 PDU 세션을 수립하기 위해, UE는 새로운 PDU 세션 ID를 생성한다. UE는 N1 SM 컨테이너 내의 PDU 세션 수립 요청을 포함하는 NAS 메시지의 전송에 의해 UE 요청된 PDU 세션 수립 절차를 개시한다. PDU 세션 수립 요청은 요청된 PDU 타입, 요청된 SSC 모드, 프로토콜 구성 옵션, SM PDU DN 요청 컨테이너를 포함 할 수 있다.

요청 타입은 PDU 세션 수립이 새로운 PDU 세션을 수립하라는 요청인 경우 "초기 요청"을 표시하고 요청이 3GPP 액세스와 비 -3GPP 액세스 사이에서 또는 기존 3GPP 액세스로 전환하는 기존 PDU 세션을 가리키는 경우 "기존 PDU 세션"을 나타낸다. PDU EPC의 기존 PDN 연결에서 세션 핸드 오버. 요청이 EPC의 기존 PDN 연결을 참조하면 S-NSSAI는 PDN 연결 수립 절차 중에 PGW-C + SMF가 전송 한 PCO에서 수신한 S-NSSAI를 기반으로 설정된다. 응급 서비스가 필요하고 응급 PDU 세션이 아직 설정되지 않은 경우, UE는 "응급 요청"을 나타내는 요청 유형으로 UE 요청 PDU 세션 설정 절차를 시작한다.

PDU 세션 수립이 응급 서비스를 위한 PDU 세션을 수립하라는 요구인 경우 요청 유형(타입)은 "Emergency Request"를 나타낸다. 요청 유형이 3GPP 액세스와 non-3GPP 액세스 간에 전환하는 응급 서비스를 위한 기존 PDU 세션을 요청하는 경우 요청 유형은 "기존 응급 PDU 세션"을 나타낸다.

UE에 의해 전송된 NAS 메시지는 사용자 위치 정보 및 액세스 기술 유형 정보를 포함해야 하는 AMF로 향하는 N2 메시지의 AN에 의해 캡슐화된다.

PDU 세션 수립 요청 메시지는 외부 DN에 의한 PDU 세션 권한 부여(authorization)에 대한 정보를 포함하는 SM PDU DN 요청 컨테이너를 포함 할 수 있다.

UE는 허용된 NSSAI로부터의 S-NSSAI를 포함한다. 허용된 NSSAI의 매핑이 UE에 제공되면, UE는 허용된 NSSAI로부터의 S-NSSAI 및 HPLMN을 위한 구성된 NSSAI로부터의 대응하는 S-NSSAI 모두를 제공한다.

SSC 모드 3 동작을 위해 절차가 트리거되는 경우, UE는 또한 NAS 메시지에서 릴리즈 진행 중인 PDU 세션의 PDU 세션 ID를 나타내는 기존의 PDU 세션 ID를 포함한다. 기존의 PDU 세션 ID는 이 경우에만 포함되는 선택적 파라미터이다.

AMF는 사용자 위치 정보(예: RAN의 경우 셀 ID)와 함께 NAS SM 메시지(단계 1에서 작성)를 AN에서 수신한다. UE는 LADN의 가용 영역 밖에 있을 때 LADN에 상응하는 PDU 세션에 대해 PDU 세션 수립을 트리거할 수 없다.

단계 2에서, AMF는 요청 유형에 기초한 새로운 PDU 세션에 대한 요청에 대응하는 메시지가 "초기 요청"을 나타낸다고 결정하며, PDU 세션 ID는 UE의 임의의 기존 PDU 세션에 사용되지 않음을 결정한다. NAS 메시지가 S-NSSAI를 포함하지 않는다면, AMF는 단지 하나의 디폴트 S-NSSAI만을 포함하는 경우 또는 UE 정책에 기초하여 UE 가입에 따라 요청된 PDU 세션에 대한 디폴트 S-NSSAI를 결정할 수 있다.

AMF는 SMF를 선택할 수 있다. 요청 유형이 "초기 요청"을 나타내거나 요청이 EPS로부터의 핸드 오버로 인한 것이면, AMF는 S-NSSAI (들), DNN, PDU 세션 ID 및 SMF ID의 연관을 저장한다.

요청 유형이 "초기 요청"이고 기존 PDU 세션을 나타내는 기존의 PDU 세션 ID가 메시지에 포함되어 있으면 AMF는 SMF를 선택하고 새로운 PDU 세션 ID의 연결을 저장한다.

요청 유형이 "기존 PDU 세션"을 나타내면 AMF는 UDM에서 수신한 SMF-ID를 기반으로 SMF를 선택한다. 요청 유형이 "기존 PDU 세션"을 나타내고 AMF가 등록 또는 가입 프로파일 업데이트 통지 절차 중에 UDM으로부터 수신한 AMF가 대응하는 SMF ID를 포함하지 않는 PDU 세션 ID 또는 가입 컨텍스트를 인식하지 못하는 경우 PDU 세션 ID에 대한 SMF ID는 에러 케이스를 구성한다.

요청 타입이 3GPP 액세스와 non-3GPP 액세스 사이에서 이동된 기존 PDU 세션을 나타내는 "기존 PDU 세션"을 나타내는 경우, PDU 세션 ID 및 AMF에 대응하는 SMF ID(홈-라우팅 된 경우의 H-SMF) 동일한 PLMN에 속하는 경우, PDU 세션 수립 절차가 수행 될 수 있고, 그렇지 않으면 AMF는 PDU 세션 수립 요구를 거절한다.

AMF는 UE가 응급 서비스에 등록되어 있고 요청 유형이 "응급 요청"또는 "기존 비상 PDU 세션"을 나타내지 않을 때 UE로부터 오는 요청을 거절한다. 요청 타입이 "응급 요청"를 나타내면 AMF는 UE가 제공한 S-NSSAI 및 DNN 값을 기대하지 않고 로컬로 구성된 값을 대신 사용한다.

단계 3에서, AMF는 SMF로 Nsmf_PDUSession_CreateSMContext Request (SUPI, DNN, S-NSSAI, PDU Session ID, AMF ID, 요청 타입, N1 SM container (PDU Session Establishment Request), User location information, Access Type, PEI, GPSI, Subscription For PDU Session Status Notification) 또는 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext Request (SUPI, DNN, S-NSSAI, PDU Session ID, AMF ID, Request Type, N1 SM container (PDU Session Establishment Request), User location information, Access Type, RAT type, PEI)를 전송한다.

AMF가 UE가 제공한 PDU 세션 ID(예: 요청 유형이 "초기 요청"을 나타낼 때)에 대한 SMF와의 연결이 없는 경우 AMF는 Nsmf_PDUSession_CreateSMContext 요청을 호출하지만 AMF가 이미 SMF와 연결되어 있는 경우 UE가 제공한 PDU 세션 ID(예: 요청 유형이 "기존 PDU 세션"을 나타내는 경우)에 대해 AMF는 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext 요청을 호출한다.

AMF ID는 UE를 서비스하는 AMF를 식별하는 UE의 GUAMI이다. AMF는 UE로부터 수신된 PDU 세션 수립 요구를 포함하는 N1 SM 컨테이너와 함께 PDU 세션 ID를 전달한다. GPSI는 AMF에서 이용 가능한 경우 포함될 수 있다.

AMF는 UE가 SUPI를 제공하지 않고 응급 서비스에 등록 할 때 SUPI 대신에 PEI를 제공한다. UE가 SUPI를 갖는 응급 서비스에 등록되었지만 인증되지 않은 경우, AMF는 SUPI가 인증되지 않았음을 나타낸다. SMF는 UE가 UE에 대한 SUPI를 수신하지 않을 때 또는 AMF가 SUPI가 인증되지 않았음을 나타낼 때 인증되지 않았다고 결정한다.

기존의 PDU 세션 ID가 단계 1에 포함되어 있고 SMF가 재할당되지 않을 경우 AMF는 Nsmf_PDUSession_CreateSMContext 요청에 기존 PDU 세션 ID를 포함한다.

로컬 브레이크아웃의 경우 V-SMF가 N1 SM 정보의 일부를 처리 할 수 없는 경우 홈 라우팅 로밍이 필요하며, V-SMF가 AMF에 응답하여 N1을 처리하는데 적합한 SMF가 아닌 경우 Nsmf_PDUSession_CreateSM 응답 서비스 작업을 호출하여 SM 메시지를 전송한다. V-SMF에는 AMF가 홈 라우팅 사례를 진행하도록 트리거하는 적절한 N11 원인 코드가 포함되어 있다.

단계 4에서, 단계 3의 Request Type이 "Emergency Request"또는 "Exceptioning Emergency PDU Session"을 나타내지 않고 SMF가 아직 PDU 세션 ID를 등록하지 않은 경우 SMF는 Nudm_UECM_Registration(SUPI, DNN, PDU 세션)을 사용하여 UDM에 등록한다. 즉, UDM에는 SUPI, SMF ID, SMF 주소 및 관련 DNN 및 PDU 세션 ID와 같은 정보가 저장된다. 해당 SUPI, DNN 및 S-NSSAI에 대한 세션 관리 구독 데이터를 사용할 수 없는 경우 SMF는 Nudm_SDM_Get (SUPI, DNN, S-NSSAI)을 사용하여 세션 관리 가입 데이터를 검색하고, 가입 데이터가 Nudm_SDM_Subscribe를 사용하여 수정 될 때 알림을 받도록 가입한다.

단계 3에서 수신된 요청 유형이 "응급 요청"인 경우, ⅰ) 운영자 구성(예: 운영자가 긴급 통화에 고정 SMF를 사용하는지 여부와 관련된)과 같은 인증된 non- 로밍 UE의 경우 SMF는 Nudm_UECM_Registration(SUPI, PDU 세션 ID, 표시)을 사용하여 UDM에 등록 할 수 있다. 결과적으로 UDM은 SMF 주소와 해당 응급 서비스를 위한 PDU 세션을 저장할 수 있다. ⅱ) 인증되지 않은 UE 또는 로밍 UE의 경우, SMF는 주어진 PDU 세션에 대해 UDM에 등록하지 않을 수 있다.

단계 3의 Request Type이 "Existing PDU Session"또는 "Exceptioning Emergency PDU Session"을 나타내는 경우 SMF는 요청이 3GPP 액세스와 non-3GPP 액세스 간 또는 EPS로의 핸드 오버로 인한 것임을 결정한다. SMF는 PDU 세션 ID를 기반으로 기존 PDU 세션을 식별한다. 이때, SMF는 새로운 SM 컨텍스트를 생성하지 않는 대신 기존 SM 컨텍스트를 업데이트하고 업데이트된 SM 컨텍스트의 표현을 응답의 AMF에 제공한다.

Request Type이 "Initial request"이고 Old PDU Session ID가 Nsmf_PDUSession_CreateSMContext Request에 포함되어 있으면 SMF는 Old PDU Session ID를 기반으로 릴리즈할 기존 PDU 세션을 식별한다.

가입 데이터에는 인증된 PDU 유형, 인증 된 SSC 모드, 기본 5QI 및 ARP, 가입된 세션 -AMBR이 포함된다. 고정 IP 어드레스/프리픽스는 UE가 가입 한 경우 가입 데이터에 포함될 수 있다.

SMF는 UE 요청의 유효성을 검사한다: ⅰ) UE 요청이 사용자 가입 및 로컬 정책을 따르는 지 여부 ⅱ) (DNN이 LADN에 대응하는 경우), UE가 AMF로부터 보고하는 UE 위치에 기초하여 LADN 서비스 영역 내에 위치하는지 여부.

UE 요청이 유효하지 않은 것으로 간주되면, SMF는 PDU 세션을 수립하지 않기로 결정한다.

단계 5에서, SMF는 AMF로 Nsmf_PDUSession_CreateSMContext Response(Cause, SM Context ID or N1 SM container (PDU Session Reject(Cause))) 또는 단계 3에서 수신된 요청에 의존하는 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext Response를 전송할 수 있다.

SMF가 단계 3에서 Nsmf_PDUSession_CreateSMContext Request를 수신하고 SMF가 PDU 세션 수립 요청을 처리 할 수 있으면 SMF는 SM 컨텍스트를 생성하고 SM 컨텍스트 식별자를 제공하여 AMF에 응답할 수 있다.

SMF가 PDU 세션을 승인하지 않기로 결정하면 SMF는 Nsmf_PDUSession_CreateSMContext Response로 AMF에 응답하여 관련 SM 거절 원인을 포함하여 NAS SM 신호를 통해 UE 요청을 거절할 수 있다. SMF는 또한 AMF에게 PDU 세션 ID가 릴리즈된 것으로 간주되어 PDU 세션에 대해 UDM에서 등록 해제하고 나머지 절차가 생략될 수 있다.

단계 6에서, 선택적인 2차 권한 부여(authorization)/인증(authentication).

단계 3의 Request Type이 "Existing PDU Session"을 나타내면 SMF는 2차 권한 부여/인증을 수행하지 않을 수 있다.

단계 3에서 수신된 Request Type이 "Emergency Request"또는 "Exceptioning Emergency PDU Session"을 나타내면 SMF는 2차 권한 부여/인증을 수행하지 않을 수 있다.

SMF가 DN-AAA 서버에 의한 PDU 세션 설정 중에 2 차 권한 부여/인증을 수행해야하는 경우 SMF는 PDU 세션 수립 권한 부여/인증을 트리거할 수 있다. PDU 세션 수립 인증/권한 부여가 실패하면, SMF는 단계 19로 진행하고 PDU 세션 수립 절차가 중지된다.

단계 7a에서, 동적 PCC가 배포되면 SMF는 PCF 선택을 수행한다. Request Type이 "Existing PDU Session"또는 "Exceptioning Emergency PDU Session"을 나타내면 SMF는 PDU 세션을 위해 이미 선택된 PCF를 사용한다. 동적 PCC가 배포되지 않은 경우 SMF는 로컬 정책을 적용 할 수 있다.

단계 7b에서, SMF는 세션 관리 정책 수립 절차를 수행하여 PCF와의 PDU 세션을 수립하고 PDU 세션에 대한 기본 PCC 규칙을 획득할 수 있다. SMF에서 이용 가능한 경우 GPSI가 포함된다. 단계 3의 요청 유형이 "기존 PDU 세션"을 나타내면, SMF는 세션 관리 정책 수정 절차에 의해 PCF가 이전에 가입한 이벤트를 통보하고 PCF는 SMF의 정책 정보를 업데이트 할 수 있다. PCF는 공인된 세션 -AMBR 및 인증된 5QI 및 ARP를 SMF에 제공 할 수 있다. PCF는 SMF에서 IP 할당/릴리즈 이벤트를 가입할 수 있다(다른 이벤트를 가입할 수도 있음).

응급 DNN에 기반한 PCF는 PCC 규칙의 ARP를 응급 서비스를 위해 예약된 값으로 설정할 수 있다.

단계 8에서, 단계 3의 요청 유형이 "초기 요청"을 나타내는 경우 SMF는 PDU 세션에 대한 SSC 모드를 선택할 수 있다. SMF는 또한 필요에 따라 하나 이상의 UPF를 선택할 수 있다. PDU 유형 IPv4 또는 IPv6의 경우 SMF는 PDU 세션에 대한 IP 주소/prefix를 할당할 수 있다. PDU 타입 IPv6의 경우, SMF는 또한 UE가 자신의 링크-로컬 어드레스를 구축하기 위해 인터페이스 식별자를 UE에 할당한다. 비구조화 된(unstructured) PDU 유형의 경우 SMF는 PDU 세션 및 N6 지점 간 터널링(UDP/IPv6 기반)에 IPv6 prefix를 할당 할 수 있다. 이더넷 PDU 타입 PDU 세션의 경우, PDU 세션을 위해 SMF에 의해 MAC 또는 IP 주소가 UE에 할당되지 않는다.

단계 3의 Request Type이 "기존 PDU 세션"인 경우 SMF는 소스 네트워크에 있는 UE에 이미 할당된 것과 동일한 IP 주소/prefix를 유지할 수 있다.

단계 3의 Request Type이 3GPP 액세스와 non-3GPP 액세스 간에 이동한 기존 PDU 세션을 나타내는 "Existing PDU Session"을 나타내는 경우 SMF는 PDU 세션의 SSC 모드, 현재 PDU 세션 앵커 및 IP 주소를 유지 관리할 수 있다.

단계 9에서, SMF는 세션 관리 정책 수정 절차를 수행하여 이전에 가입한 PCF에 이벤트를 보고 할 수 있다. 요청 유형이 "초기 요청"이고 동적 PCC가 배포되고 PDU 유형이 IPv4 또는 IPv6 인 경우 SMF는 할당된 UE IP 주소/prefix로 PCF(이전에 가입한)를 통지할 수 있다.

PCF는 SMF에 업데이트된 정책을 제공 할 수 있다. PCF는 공인된(authorized) 세션-AMBR 및 인증된 5QI 및 ARP를 SMF에 제공 할 수 있다.

단계 10에서, 요청 유형이 "초기 요청"을 나타내면 SMF는 선택된 UPF를 사용하여 N4 세션 수립 절차를 시작하고, 그렇지 않으면 선택한 UPF를 사용하여 N4 세션 수정 절차를 시작할 수 있다:

단계 10a에서, SMF는 UPF에 N4 세션 수립/수정 요청을 보내고 PDU 세션에 대해 UPF에 설치될 패킷 탐지, 시행 및 보고 규칙을 제공할 수 있다. SMF가 CN 터널 정보를 할당하면 단계 10a에서 CN 터널 정보가 UPF에 제공될 수 있다. 선택적인 사용자 평면 비활성화가 PDU 세션에 필요한 경우, SMF는 비활동(Inactivity) 타이머를 결정하고 UPF에 제공할 수 있다.

단계 10b에서, UPF는 N4 세션 수립/수정 응답을 보내어 확인할 수 있다. CN 터널 정보가 UPF에 의해 할당되면 단계 10b에서 CN 터널 정보가 SMF에 제공될 수 있다. PDU 세션에 대해 여러 개의 UPF가 선택되면 SMF는 단계 10b에서 PDU 세션의 각 UPF와 함께 N4 세션 수립/수정 절차를 시작할 수 있다.

Request Type이 "Existing PDU Session"을 나타내고 SMF가 CN Tunnel Info를 생성하면 단계 10b는 스킵될 수 있다. 그렇지 않은 경우 단계 10b는 N4 세션 수정 절차를 사용하여 UPF에서 CN 터널 정보를 가져 오도록 수행될 수 있다.

단계 11에서, SMF는 AMF로 Namf_Communication_N1N2MessageTransfer (PDU Session ID, Access Type, N2 SM information (PDU Session ID, QFI(s), QoS Profile(s), CN Tunnel Info, S-NSSAI, Session-AMBR, PDU Session Type), N1 SM container (PDU Session Establishment Accept (QoS Rule(s), selected SSC mode, S-NSSAI, allocated IPv4 address, interface identifier, Session-AMBR, selected PDU Session Type)))를 전송할 수 있다. 복수의 UPF가 PDU 세션을 위해 사용되는 경우, CN 터널 정보는 N3을 종단하는 UPF와 관련된 터널 정보를 포함할 수 있다.

N2 SM 정보는 AMF가 다음을 포함하는 (R)AN에게 전달하는 정보를 포함할 수 있다: ⅰ) CN 터널 정보는 PDU 세션에 해당하는 N3 터널의 핵심 네트워크 주소에 해당하며, ⅱ) 하나 또는 다수의 QoS 프로파일들 및 대응하는 QFI들이 (R)AN에 제공 될 수 있다. ⅲ) PDU 세션 ID는 UE에 대한 AN 시그널링에 의해 UE에 대한 AN 리소스들과 PDU 세션 간의 연관을 UE에 나타내기 위해 사용될 수 있다.

PDU 세션은 S-NSSAI와 DNN에 연관될 수 있다. N1 SM 컨테이너는 AMF가 UE에게 제공해야하는 PDU 세션 수립 승인을 포함할 수 있다. 복수의 QoS 규칙 및 QoS 프로파일은 N1 SM 및 N2 SM 정보 내의 PDU 세션 수립 승인에 포함될 수 있다. Namf_Communication_N1N2MessageTransfer는 PDU 세션 ID 및 AMF가 UE로 향한 어떤 액세스가 사용되는지를 알 수 있는 정보를 더 포함할 수 있다.

단계 12에서, AMF는 (R)AN으로 N2 PDU Session Request (N2 SM information, NAS message (PDU Session ID, N1 SM container (PDU Session Establishment Accept)))전송할 수 있다.

AMF는 UE로 향하는 PDU 세션 ID 및 PDU 세션 수립 승인을 포함하는 NAS 메시지 및 N2 PDU 세션 요청 내의 SMF로부터 수신된 N2 SM 정보를 (R)AN에 전송할 수 있다.

단계 13에서, (R)AN은 UE와 다음을 수행할 수 있다: (R)AN은 SMF로부터 수신된 정보와 관련된 UE와의 특정 시그널링 교환을 발행할 수 있다. 예를 들어, 3GPP RAN의 경우에, 단계 12에서 수신된 PDU 세션 요구에 대한 QoS 규칙과 관련된 필요한 RAN 자원을 UE와 수립하는 RRC 연결 재구성이 발생할 수 있다.

(R)AN은 또한 PDU 세션에 대해 (R)AN N3 터널 정보를 할당한다. 이중 접속의 경우, 마스터 RAN 노드는 마스터 RAN 노드에 설정될 일부 (0 또는 그 이상의) QFI들을 할당 할 수 있고, 나머지는 2 차 RAN 노드에 할당할 수 있다. AN 터널 정보는 각각의 관련 RAN 노드에 대한 터널 엔드 포인트와 각 터널 엔드 포인트에 할당된 QFI를 포함할 수 있다. QFI는 마스터 RAN 노드 또는 보조 RAN 노드 중 하나에 할당 될 수 있으며 둘 다에 할당 될 수는 없다.

(R)AN은 단계 12에서 제공된 NAS 메시지 (PDU 세션 ID, N1 SM 컨테이너 (PDU 세션 수립 허용))를 UE에 포워딩한다. (R)AN은 필요한 RAN 자원이 설정되고 (R)AN 터널 정보의 할당이 성공적인 경우에만 NAS 메시지를 UE에 제공할 수 있다.

단계 14에서, (R)AN은 AMF로 N2 PDU Session Response (PDU Session ID, Cause, N2 SM information (PDU Session ID, AN Tunnel Info, List of accepted/rejected QFI(s)))를 전송할 수 있다.

AN 터널 정보는 PDU 세션에 해당하는 N3 터널의 액세스 네트워크 주소에 대응할 수 있다.

단계 15에서, AMF는 SMF로 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext Request (N2 SM information, Request Type)를 전송할 수 있다. AMF는 (R)AN에서 수신한 N2 SM 정보를 SMF로 전달할 수 있다. 거절된 QFI 목록이 N2 SM 정보에 포함되면 SMF는 거절된 QFI 관련 QoS 프로필을 릴리즈할 수 있다.

단계 16a에서, SMF는 UPF를 사용하여 N4 세션 수정 절차를 시작할 수 있다. SMF는 해당 전달 규칙뿐만 아니라 UPF에도 터널 정보를 제공할 수 있다.

단계 16b에서, UPF는 SMF에게 N4 세션 수정 응답을 제공할 수 있다. 복수의 UPF가 PDU 세션에서 사용되고 있다면, 단계 16의 UPF는 UPF 종단 N3를 가리킬 수 있다.

단계 17에서, SMF는 AMF로 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext Response (Cause)를 전송할 수 있다.

SMF는 Namf_EventExposure_Subscribe 서비스 동작을 호출함으로써 AMF로부터의 UE 이동성 이벤트 통지(예를 들어, 위치 보고, 관심 영역 안팎으로 이동하는 UE)에 가입할 수 있다. LADN의 경우 SMF는 LADN DNN을 관심 영역에 대한 지표로 제공하여 LADN 서비스 영역 이벤트 통지의 안팎으로 이동하는 UE에 가입할 수 있다.

단계 17 후에, AMF는 SMF에 의해 가입된 관련 이벤트를 포워딩할 수 있다.

조건적으로 수행되는 단계 18에서, SMF는 AMF로 Nsmf_PDUSession_SMContextStatusNotify (Release)를 전송할 수 있다.

단계 5 이후에 PDU 세션 수립이 성공하지 못하면 SMF는 Nsmf_PDUSession_SMContextStatusNotify (릴리스)를 호출하여 AMF에 통지할 수 있다. SMF는 또한 생성된 임의의 N4 세션, 임의의 PDU 세션 어드레스(예를 들어, IP 어드레스)를 릴리즈하고 PCF와의 결합을 릴리즈할 수 있다.

단계 19에서, PDU Type IPv6의 경우 SMF는 IPv6 Router Advertisement를 생성하고 이를 N4와 UPF를 통해 UE로 전송할 수 있다.

단계 20에서, PDU 세션이 수립될 수 없다면, SMF는 다음을 수행할 수 있다: ⅰ) SMF가 Nudm_SDM_Unsubscribe (SUPI, DNN, S-NSSAI)의 PDU 세션을 더 이상 처리하지 않는 경우 해당 SMF가 Nudm_SDM_Unsubscribe (SUPI, DNN, S-NSSAI)를 사용하여 해당하는 (SUPI, DNN, S-NSSAI)에 대한 세션 관리 가입 데이터의 수정에 대한 가입을 취소할 수 있다. ⅱ) SMF는 Nudm_UECM_Deregistration (SUPI, DNN, PDU 세션 ID)을 사용하여 주어진 PDU 세션을 등록 해제할 수 있다.

2. 홈 라우팅된 로밍(Home-routed Roaming)

도 14은 일 실시예에 따른, 홈 라우팅된 로밍 시나리오에서 UE 요청된 PDU 세션 수립 절차를 나타낸다.

단계 1은 도 13의 단계 1과 동일하다.

단계 2에서, 도 13의 단계 2에서와 같이, AMF는 HPLMN에 의해 정의된 값을 갖는 S-NSSAI를 사용하여 HPLMN에서 SMF를 선택할 수 있다. AMF는 S-NSSAI, DNN, PDU 세션 ID 및 SMF ID의 연관을 VPLMN에 저장할 수 있다.

도 13의 단계 3에서 로컬 브레이크 아웃 로밍의 경우, V-SMF가 N1 SM 정보의 일부를 처리 할 수 없음을 나타내는 AMF에 응답하면 AMF는 홈 라우팅 사례를 단계 2에서 이전에 선택된 V-SMF와 다른 VPLMN에서 SMF를 선택할 수 있다.

단계 3a에서, 도 13의 단계 3과 마찬가지로 AMF는 HPLMN에서 SMF의 아이덴티티를 제공하고 추가로 단계 2에서 선택하고 S-NSSAI는 HPLMN에 의해 정의된 값으로 지정될 수 있다. H-SMF는 PDU 세션이 홈 라우팅 될 때 제공될 수 있다. N1 SM 컨테이너는 UE로부터 수신된 PDU 세션 수립 요청을 포함할 수 있다. GPSI는 AMF에서 가능하다면 AMF에 의해 V-SMF에 제공될 수 있다.

단계 3b에서, 도 13의 단계 5와 동일하다. 단계 4에서, V-SMF는 VPLMN에서 UPF를 선택할 수 있다.

단계 5에서, V-SMF는 선택된 V-UPF와 함께 N4 세션 수립 절차를 시작할 수 있다: 단계 5a에서, V-SMF는 V-UPF로 N4 세션 수립 요청을 전송할 수 있다. SMF에 의해 CN 터널 정보가 할당되면, 단계 5a에서 CN 터널 정보는 V-UPF로 제공될 수 있다. 단계 5b에서, V-UPF가 N4 세션 수립 응답을 전송하는 것에 의해 회신할 수 있다. V-UPF에 의해 CN 터널 정보가 할당되면, CN 터널 정보는 V-XMF로 단계 5b에서 제공될 수 있다.

단계 6에서, V-SMF는 H-SMF로 Nsmf_PDUSession_Create Request (SUPI, GPSI (if available), DNN, S-NSSAI with the value defined by the HPLMN, PDU Session ID, V-SMF ID, V-CN-Tunnel-Info, PDU type, Protocol Configuration Options, User location information, SM PDU DN Request Container)를 전송할 수 있다. 프로토콜 구성 옵션은 H-SMF가 PDU 세션을 적절하게 수립하는데 필요한 정보를 포함할 수 있다.(예: DN-AAA에 의해 UE를 인증하는데 사용되는 SSC 모드 또는 SM PDU DN 요청 컨테이너)

단계 7에서 단계 12는 도 13의 단계 4에서 단계 10과 다음의 차이점을 제외하고 동일하다: ⅰ) 홈 PLMN에서 수행되며 ⅱ) H-SMF는 UE에 대한 PDU 세션을 위한 PDU 세션및 V-SMF ID간의 연관성을 저장하며 ⅲ) H-SMF는 도 13의 단계 9a에서 설명한 대로 H-UPF에 비활성 타이머를 제공하지 않으며 ⅳ) 도 13의 단계 5는 실행되지 않는다.

단계 13에서, H-SMF에서 V-SMF로 Nsmf_PDUSession_Create Response (QoS Rule(s), Protocol Configuration Options including session level information that the V-SMF is not expected to understand, selected PDU Session Type and SSC mode, H-CN Tunnel Info, QFI(s), QoS profile(s), Session-AMBR, information needed by V-SMF in case of EPS interworking such as the PDN Connection Type)를 전송할 수 있다.

H-SMF가 제공할 수 있는 정보는 도 13의 단계 11에서 정의된 것과 동일하다. H-CN 터널 정보는 H-UPF에 대한 업링크 트래픽에 대한 터널 정보를 포함한다. 복수의 QoS 규칙이 Nsmf_PDUSession_Create Response에 포함될 수 있다.

단계 14에서 단계 18은 도 13의 단계 11에서 단계 15와 다음의 차이점을 제외하고 동일하다: ⅰ) 방문한 PLMN에서 실행되며, ⅱ) V-SMF는 UE에 대한 PDU 세션에 대한 PDU 세션 및 H-SMF ID의 연관성을 저장할 수 있다.

단계 19a에서, V-SMF는 V-UPF로 N4 세션 수정 절차를 시작할 수 있다. V-SMF는 AN 터널 정보, H-CN 터널 정보 및 V-CN 터널 정보를 포함하며, PDU 세션에 대해 V-UPF에 설치될 패킷 탐지, 적용 및 보고 규칙을 제공할 수 있다.

단계 19b에서, V-UPF는 V-SMF에 N4 세션 수정 응답을 제공할 수 있다. 단계 19b 후에, V-UPF는 PDU 세션을 위해 버퍼링된 임의의 다운 링크 패킷을 UE에 전송할 수 있다.

단계 20은 도 13의 단계 17과 다음의 차이점을 제외하고 동일하다: SMF는 V-SMF이다.

단계 21은 도 13의 단계 18과 동일하다.

단계 22는 VPLMN의 H-UPF 및 V-UPF를 통해 H-SMF에서 UE로 다음을 수행할 수 있다: PDU Type IPv6의 경우 H-SMF는 IPv6 Router Advertisement를 생성하고 이를 N4와 H-UPF 및 V-UPF를 통해 UE로 전송할 수 있다.

단계 23은 홈 PLMN에서 실행되는 것을 제외하고 도 13의 단계 20과 동일하다.

<PDU 세션 릴리즈(PDU Session Release)>

PDU 세션 릴리즈 절차는 PDU 세션과 관련된 모든 리소스를 릴리즈하기 위해 사용된다: ⅰ) IP 기반 PDU 세션에 할당된 IP 주소/prefix; 멀티 홈의 경우 복수의 prefix의 릴리즈를 포함할 수 있다. ⅱ) PDU 세션에서 사용된 모든 UPF 리소스(N3/N9 종료 포함).

SMF는 PDU Session과 관계된 임의의 엔티티에 통지하도록 주의를 기울인다: PCF, DN(예: PDU 세션 수립시 DN 권한 부여가 발생했을 때) 등)

<UE 또는 네트워크 요청된 로컬 브레이크 아웃을 통한 로밍 및 비로밍에 대한 PDU 세션 릴리즈(UE or network requested PDU Session Release for non-roaming and roaming with Local Breakout)>

도 15는 일 실시예에 따른, UE 또는 네트워크 요청된 로컬 브레이크 아웃을 통한 로밍 및 비로밍에 대한 PDU 세션 릴리즈 절차를 나타낸다.

도 15의 절차는 UE가 하나의 PDU 세션의 릴리즈를 요청할 수 있도록 한다. 도 15의 절차는 또한 SMF 또는 PCF가 PDU 세션의 릴리즈를 시작하도록 허용한다. LBO(Local Breakout)의 경우, AMF, SMF, UPF 및 PCF가 방문 네트워크에 위치한다는 차이점을 제외하고 절차는 비로밍의 경우와 동일하다.

다음의 이벤트 중 하나에 의해 트리거될 수 있다:

단계 1a에서, (UE requested) UE는 NAS 메시지(N1 SM 컨테이너(PDU 세션 릴리즈 요청), PDU 세션 ID)의 전송에 의해 UE 요청된 PDU 세션 릴리즈 절차를 시작할 수 있다. NAS 메시지는 (R)AN에 의해 사용자 위치 정보의 표시로 AMF로 포워딩될 수 있다. NAS 메시지는 N2 및 AMF를 통해 PDU 세션 ID에 해당하는 SMF로 릴레이될 수 있다. AMF는 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext 서비스 작업을 호출하고 (R)AN에서 받은 사용자 위치 정보(ULI, User Location Information)와 함께 N1 SM 컨테이너를 SMF에 제공할 수 있다.

단계 1b에서, (SMF에 의해 시작된 PDU 세션 릴리즈) PCF는 PDU 세션의 릴리즈를 요청하기 위해 세션 관리 정책 종료 절차를 호출할 수 있다.

단계 1c에서, AMF는 Nsmf_PDUSession_ReleaseSMContext 서비스 동작을 호출하여 UE와 AMF 간의 PDU 세션 상태가 불일치 할 경우 PDU 세션의 릴리즈를 요청할 수 있다. 단계 1c는 네트워크 슬라이스 인스턴스가 더 이상 이용 가능하지 않은 UE에 대한 네트워크 슬라이스 세트의 변경으로 인하여 호출될 수 있다.

단계 1d에서, (SMF에 의해 시작된 PDU 세션 릴리즈) SMF는 다음 시나리오에서 PDU 세션을 릴리즈하기로 결정할 수 있다: ⅰ) DN(DN에 대한 액세스 UE 권한 부여를 취소)로부터 취소 요청을 기반으로 하며 ⅱ) UDM(가입 변경) 또는 OCS의 요청을 기반으로 하며 ⅲ) SMF가 AMF로부터 UE가 LADN 서비스 영역 밖에 있다는 이벤트 통지를 수신한 경우; 또는 ⅳ) 로컬로 구성된 정책에 기반하여(예: 릴리스 절차는 SSC 모드 2/모드 3에 대한 UPF 재할당과 관련될 수 있음).

SMF가 단계 1a ~ d에서 트리거 중 하나를 수신하면 SMF는 PDU 세션 릴리즈 절차를 시작할 수 있다.

단계 2에서, SMF는 PDU 세션에 할당된 IP 주소/prefix를 릴리즈하고 해당 사용자 플레인 리소스를 릴리즈할 수 있다: 단계 2a에서, SMF는 N4 세션 릴리즈 요청(N4 세션 ID) 메시지를 PDU 세션의 UPF로 전송할 수 있다. UPF는 PDU 세션의 나머지 패킷을 버리고 N4 세션과 관련된 모든 터널 리소스 및 컨텍스트를 릴리즈할 수 있다. 단계 2b에서, UPF(들)는 N4 세션 릴리즈 응답(N4 세션 ID) 메시지를 SMF에 전송함으로써 N4 세션 릴리즈 요청을 회신할 수 있다.

단계 3에서, PDU 세션 릴리즈가 PCF 및 SMF에 의해 개시되고, AMF에 의해 UE에 도달할 수 없다는 것이 SMF에 통지되었다면, UE가 MICO 모드 또는 주기적 등록 실패로 인해, Nsmf_PDUSession_StatusNotify SM 컨텍스트를 호출함으로써 PDU 세션이 릴리즈되었다는 것을 AMF에 통지하는 SMF에 의해 절차는 단계 11에서 계속될 수 있다. 나머지 단계 3와 단계4~10는 스킵될 수 있다.

PDU 세션 릴리즈 절차가 단계 1a, 1b 또는 1d에 의해 트리거 된 경우 SMF는 PDU 세션 릴리즈 명령 메시지(PDU 세션 ID, 원인)를 포함하는 N1 SM을 생성할 수 있다. 원인(Cause)은 동일한 특성을 갖는 새로운 PDU 세션을 수립하기 위한 트리거를 나타낼 수 있다(예를 들어, SSC 모드 2와 관련된 절차가 호출 될 때).

단계 3a에서, (PDU 세션 릴리즈가 UE에 의해 개시되는 경우) SMF는 AMF에 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext 응답(N2 SM 자원 해제 요청, N1 SM 컨테이너 (PDU 세션 릴리즈 명령))을 응답할 수 있다

단계 3b에서, SMF가 PDU 세션 릴리즈를 시작하면 SMF는 Namf_Communication_N1N2MessageTransfer 서비스 오퍼레이션(N1 SM 컨테이너(PDU 세션 릴리스 명령), 스킵 표시기(skip indicator))을 호출할 수 있다.

PDU 세션의 UP 연결이 활성화된 경우 SMF는 Namf_Communication_N1N2MessageTransfer에 N2 Resource Release 요청(PDU 세션 ID)을 포함시켜 PDU 세션과 관련된 (R)AN 리소스를 릴리즈할 수 있다.

"스킵 표시기(skip indicator)"는 N1 SM 컨테이너를 UE로 송신하는 것을 스킵할 수 있는지(예를 들어, UE가 CM-IDLE 모드에 있을 때) AMF에게 알린다. SMF는 SSC 모드 2로 PDU 세션의 PDU 세션 앵커를 변경하기 위해 절차가 트리거 될 때를 제외하고는 Namf_Communication_N1N2MessageTransfer에 "스킵 표시기"를 포함할 수 있다.

UE가 CM-IDLE 상태에 있고 "스킵 표시기"가 Namf_Communication_N1N2MessageTransfer 서비스 오퍼레이션에 포함되면, AMF는 SMF에 N11 응답 메시지("N1 SM 메시지 전송되지 않음")를 전송함으로써 단계 3b를 회신할 수 있고, 단계 4 내지 10는 스킵될 수 있다.

단계 3c에서, PDU 세션 릴리즈가 AMF에 의해 개시되면, 즉 SMF가 단계 1c에 의해 AMF로부터 Nsmf_PDUSession_ReleaseSMContext 요청을 수신하면, SMF는 AMF에 Nsmf_PDUSession_ReleaseSMContext response로 응답할 수 있다.

PDU 세션 릴리즈가 UE와 AMF 사이의 PDU 세션 상태의 불일치로 인해 트리거되는 경우, AMF 및 SMF는 UE에서 릴리즈된 것으로 표시된 PDU 세션과 관련된 모든 컨텍스트(PDU 세션 ID 포함)를 제거할 수 있다. AMF와 SMF는 SMF에 의해 AMF의 모든 이벤트 가입을 제거할 수 있다. 단계 4~11은 스킵될 수 있다.

UE에 대한 네트워크 슬라이스 세트의 변경으로 인해 PDU 세션 릴리즈가 트리거되면, SMF는 단계 3b에서 설명한대로 더 이상 사용할 수 없는 네트워크 슬라이스 인스턴스와 관련된 PDU 세션을 릴리즈할 수 있다.

단계 4에서, UE가 CM-IDLE 상태에 있고 "N1 SM 전달이 스킵될 수 있다"라고 표시되지 않으면, AMF는 NAS 메시지(PDU 세션 ID, N1 SM 컨테이너)를 UE에 전송하기 위해 네트워크 트리거된 서비스 요청 절차를 시작한다.

UE가 CM-CONNECTED 상태에 있다면, AMF는 단계 4(SM 리소스 릴리즈 요청, N1 SM 컨테이너)에서 SMF로부터 수신된 SM 정보를 (R)AN으로 전송한다.

단계 5에서, (R)AN이 PDU 세션과 관련된 AN 자원을 릴리즈하기위한 N2 SM 요청을 수신하면, 대응하는 AN 리소스를 릴리즈하기 위해 UE와 특정 시그널링 교환(들)을 발행한다.

3GPP RAN의 경우, RRC 연결 재구성은 UE가 PDU 세션과 관련된 RAN 리소스를 릴리즈하는 경우에 발생할 수 있다. 이 절차 동안, (R)AN은 단계 5에서 AMF로부터 수신된 임의의 NAS 메시지 (N1 SM 컨테이너 (PDU 세션 릴리즈 명령))를 전송한다.

조건적으로 수행되는 단계 6에서, (R)AN이 AN 리소스을 릴리즈하기 위한 N2 SM 요청을 수신한 경우, (R)AN은 N2 SM 리소스 릴리즈 응답(사용자 위치 정보) 메시지를 AMF에 전송함으로써 N2 SM 리소스 릴리즈 요구를 회신할 수 있다.

단계 7a에서, AMF는 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext (N2 SM 리소스 릴리스 회신, 사용자 위치 정보)를 SMF에 호출할 수 있다. 단계 7b에서, SMF는 AMF에 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext response로 응답할 수 있다.

단계 8에서, UE는 (R)AN을 통해 NAS 메시지(PDU 세션 ID, N1 SM 컨테이너 (PDU 세션 릴리즈 Ack))를 전송함으로써 PDU 세션 릴리즈 명령을 회신할 수 있다.

조건적으로 수행되는 단계 9에서, (R)AN은 N2 NAS 업링크 전송(NAS 메시지 (PDU 세션 ID, N1 SM 컨테이너 (PDU 세션 릴리즈 응답)), 사용자 위치 정보)을 AMF에 전송함으로써 UE로부터의 NAS 메시지를 전달할 수 있다.

단계 10a에서, AMF는 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext (N1 SM 컨테이너 (PDU 세션 릴리스 Ack, 사용자 위치 정보))를 SMF에 호출할 수 있다.

단계 10b에서, SMF는 AMF에 Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext response로 응답할 수 있다. 단계 8-10은 단계 6-7 이전에 발생할 수 있다.

단계 11에서, 단계 3a 또는 3b가 수행된 경우 SMF는 필요에 따라 단계 3에서 제공된 N1 및 N2 정보에 대한 응답을 받을 때까지 대기할 수 있다.

SMF는 Nsmf_PDUSession_StatusNotify를 호출하여 AMF에게 PDU 세션에 대한 SM 컨텍스트가 릴리즈되었음을 통지할 수 있다. AMF는 SMF ID와 PDU 세션 ID 간의 연결을 릴리즈할 수 있다.

단계 12에서, 동적 PCC가 세션에 적용되면 SMF는 PDU 세션을 삭제하기 위해 세션 관리 정책 종료 절차를 호출할 수 있다. SMF는 PDU 세션 변경과 관련된 사용자 위치 정보에 가입한 엔티티에게 통지할 수 있다.

SMF가 연관된 (DNN, S-NSSAI)에 대해 UE에 대해 처리하고 있는 마지막 PDU 세션인 경우, SMF는 Nudm_SDM_Unsubscribe(SUPI, DNN, S-NSSAI) 수단에 의해 세션 관리 가입 데이터로부터 UDM와의 통지 변경을 가입취소(unsubscribe)할 수 있다.

SMF는 SMF 주소, DNN 및 PDU 세션 ID를 포함하는 Nudm_UECM_Deregistration 서비스 오퍼레이션을 호출할 수 있다. UDM은 SMF ID, SMF 주소 및 연관된 DNN 및 PDU 세션 ID간에 저장된 연관성을 제거할 수 있다.

<UE 또는 네트워크 요청된 홈 라우팅된 로밍에 대한 PDU 세션 릴리즈(UE or network requested PDU Session Release for Home-routed Roaming)>

도 16은 일 실시예에 따른, UE 또는 네트워크 요청된 홈 라우팅된 로밍에 대한 PDU 세션 릴리즈 절차를 나타낸다.

다음의 이벤트 중 하나에 의해 절차가 트리거될 수 있다:

ⅰ) 단계 1a에서, (UE 개시된 릴리즈) V-SMF가 Nsmf_PDUSession_Update Request(SUPI, PDU Session ID, UE로부터의 SM 메시지로부터의 정보(예를 들어 ePCO), "Trigger PDU Session Release" 표시, 시간대, 사용자 위치 정보)를 호출함을 추가하여 도 15의 단계 1a에서와 같이, 서비스 동작을 요구하여 H-SMF가 PDU 세션을 릴리즈하도록 요청한다. H-SMF는 즉시 요청에 응답할 수 있다. ⅱ) 단계 1b에서, (서빙 네트워크 개시된 릴리즈) 서빙 네트워크는 UE 또는 서빙 네트워크 개시된 등록 해제 절차 동안 PDU 세션 릴리즈를 개시한다. 이 경우, UE와 V-SMF 사이에는 NAS SM 메시지가 존재하지 않는다. V-SMF는 Nsmf_PDUSession_Release 요청을 호출하여 H-SMF에서 PDU 세션의 릴리즈를 개시할 수 있다. ⅲ) 단계 1c에서, (HPLMN 개시된 릴리즈) 도 15의 단계 1b와 동일하다. ⅳ) 단계 1d에서, (HPLMN 개시된 릴리즈) 도 15의 단계 1c와 동일하다.

SMF가 단계 1a, 1c 또는 1d에서 트리거 중 하나를 수신하면 H-SMF는 PDU 세션 해제 절차를 시작합니다.

단계 2a~2b에서, 도 15의 단계 2a~2b와 동일하며, SMF는 HPLMN의 SMF일 수 있다.

단계 3a에서, (UE 또는 HPLMN 개시된 릴리즈) H-SMF는 SM 릴리즈 PDU 세션 명령 메시지를 준비하고, Nsmf_PDUSession_Update 요청 서비스 오퍼레이션을 V-SMF를 향해 호출함으로써 UE에 대한 PDU 세션 릴리즈를 개시한다. Nsmf_PDUSession_Update 요청은 UE에 대한 V-SMF에 의한 SM 릴리즈 PDU 세션 명령(예를 들어, 릴리즈 원인 또는 ePCO)을 구축하기 위해 필요한 정보를 포함할 수 있다.

단계 3b에서, (서빙 네트워크 개시된 릴리즈) H-SMF는 Nsmf_PDUSession_Release response로 V-SMF의 PDU 릴리즈 요청에 응답할 수 있다.

단계 4a~4b에서, V-SMF는 대응하는 사용자 플레인 리소스를 릴리즈할 수 있다. 이는 단계 2의 동일한 절차가 포함되지만 VPLMN의 SMF에서 제어될 수 있다.

단계 5~13은 도 15의 단계 3~10과 동일하다.

단계 14에서, (UE 또는 HPLMN 개시된 릴리즈) V-SMF는 단계 3a에서 호출된 Nsmf_PDUSession_Update 요청에 응답하고 PDU 세션 릴리즈를 확인한다. Nsmf_PDUSession_Update 응답은 UE로부터 사용자 위치 정보 및 표준 시간대뿐만 아니라 SM PDU 세션 릴리즈 승인으로 수신된 ePCO와 같은 정보를 운반할 수 있다.

단계 15에서, (UE 또는 HPLMN 또는 서빙 네트워크 개시된 릴리즈) H-SMF는 Npcf_SMPolicyControl_Delete 서비스 오퍼레이션을 호출하여 PCF와의 SM 정책 제어 연결을 릴리즈할 수 있다. 서빙 네트워크 개시된 PDU 세션 릴리즈 경우, 단계 15는 단계 1b와 단계 3b 사이에서 발생한다.

단계 16에서, (UE 또는 HPLMN 개시된 릴리즈) H-SMF는 PDU 세션과 관련된 모든 컨텍스트를 제거할 수 있다. 단계 16a에서, H-SMF는 Nsmf_PDUSession_StatusNotify (Release) 오퍼레이션을 호출하여 V-SMF가 PDU 세션과 관련된 모든 컨텍스트를 릴리즈하도록 요청할 수 있다. 단계 16b에서, V-SMF는 Nsmf_PDUSession_SMContexStatusNotify (Release)를 호출하여 AMF가 PDU 세션과 관련된 모든 컨텍스트를 릴리즈하도록 요청할 수 있다. AMF는 SMF ID와 PDU 세션 ID 간의 연결을 릴리즈할 수 있다.

<단일 PDU 세션 앵커로 SSC mode 2에 대한 PDU 세션 앵커 재배치(PDU Session Anchor relocation for SSC mode 2 with single PDU Session Anchor)>

도 17는 일 실시예에 따른, 단일 PDU 세션 앵커로 SSC mode 2에 대한 PDU 세션 앵커 재배치하는 과정을 나타낸다.

멀티 홈 또는 UL CL이 PDU 세션에 적용되지 않을 때, UE에 대해 SSC 모드 2의 PDU 세션을 서빙하는 PDU 세션 앵커를 재배치하기 위해 SMF에 의해 도 17의 절차가 트리거될 수 있다. 도 17의 절차는 동일한 SMF에 의해 제어되어, 기존의 UPF1와 연관된 존재하는 PDU 세션을 해제하고 즉시 동일한 DN에 대한 새로운 UPF2와 연관된 새로운 PDU 세션을 수립할 수 있다.

단계 1에서, SMF는 UPF 재배치에 따른 이득을 취할 수 있는 이벤트로 인해 서비스중인 UPF의 재배치를 결정할 수 있다.

단계 2에서, SMF는 AMF를 통해 UE로 NAS 메시지를 전송한다. NAS 메시지는 동일한 DN에 대한 PDU 세션 재수립이 필요하다는 표시로 재배치될 필요가 있는 PDU 세션 ID를 포함할 수 있다.

단계 3에서, SMF는 도 15, 도 16의 PDU 세션 릴리즈 절차를 수행할 때 다음과 같은 차이점이 있다:

SSC 모드에 따르면 SMF는 도 15의 단계 8를 연기하여(defer) AMF 및 SMF에서 PDU 세션 컨텍스트를 유지할 수 있으며 SMF는 PDU-CAN 세션 종결을 스킵할 수 있다. UE는 PDU 세션 수립 절차를 시작할 수 있다. 그런 다음, AMF는 UE로부터 수신된 세션 수립 요청을 동일한 SMF로 포워딩하여, SMF는 SSC 모드 2의 재수립된 PDU 세션에 대한 새로운 UPF2를 선택할 수 있다. 이때, PDU 세션 수립 절차는 도 13, 도 14에서 설명된 것과 다음과 같은 차이점이 있다:

SSC 모드에 따르면, UE는 새로운 PDU 세션 ID를 생성하고 SMF에 PDU 세션 수립 요청를 전송할 수 있다. 새로운 PDU 세션 ID는 N1 SM 정보에 포함되며 기존의 PDU 세션 ID는 NAS 요청 메시지의 AMF에 제공될 수 있다.

AMF는 N1 SM 정보가 있는 기존의 PDU 세션 ID를 N11 메시지의 SMF로 전송할 수 있다.

SMF는 AMF로부터 수신된 기존의 PDU 세션 ID 및 N1 SM 정보 내의 새로운 PDU 세션 ID의 존재에 기초하여, 단계 2에서 PDU 세션 수립 요청이 트리거와 관련되어 있음을 검출한다. SMF는 새로운 PDU 세션 ID를 저장하고 새로운 PDU 세션에 대한 새로운 UPF2를 선택할 수 있다.

SMF는 AMF에 새로운 PDU 세션 ID를 제공합니다. AMF는 새로운 PDU 세션에 대한 SMF ID와 새로운 PDU 세션 ID의 연관성을 저장할 수 있다.

이때, 단계 3과 단계 4는 병렬적으로 실행될 수 있다.

이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

Claims (1)

1. 기존의 UPF 장치를 이용하여 사용자 단말이 데이터를 송수신할 때, 상기 기존의 UPF 장치에서 새로운 UPF 장치로 UPF 장치의 재배치를 세션 관리 기능 장치에서 결정한 경우, 상기 기존의 UPF 장치와 관련된 존재하는 PDU 세션을 릴리즈(release)하는 단계;
   상기 새로운 UPF 장치를 이용하여 상기 사용자 단말이 데이터를 송수신하기 위해, 상기 새로운 UPF 장치와 관련된 새로운 PDU 세션을 수립(establishment)하는 단계
   를 포함하는 UPF 장치 재배치 방법.
   

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