KR20210119849A

KR20210119849A - 에지 컴퓨팅 시스템을 위한 통신 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20210119849A
Application number: KR1020200036514A
Authority: KR
Inventors: 김혜성; 김성훈; 이지철
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2020-03-25
Filing date: 2020-03-25
Publication date: 2021-10-06
Also published as: EP4111668A1; US11937314B2; CN115380547A; US11558911B2; US20210307089A1; US20230209620A1; EP4111668A4; WO2021194265A1

Abstract

본 개시는 UE과의 송신 구간 거리를 기준으로 에지 컴퓨팅 망을 계층적으로 구성하여 통신하는 방법 및 장치를 제안한다. 또한, 이를 기반으로 UE의 위치에서 접속 가능한 에지 인에이블러 서버(EES)가 다수인 경우, Edge Subnet 정보 및 UE의 데이터 네트워크 연결 정보 (DNAI 정보) 등을 활용하여 특정 에지 인에이블러 서버(EES) 선택 방법 및 장치를 제안한다.

Description

에지 컴퓨팅 시스템을 위한 통신 방법 및 장치{COMMUNICATION METHOD AND APPARATUS FOR EDGE COMPUTING SYSTEM}

본 개시는 에지 컴퓨팅(edge computing) 기술에 대한 것으로서, 에지 데이터 네트워크(Edge Data Network : EDN)를 포함하는 에지 컴퓨팅 시스템에서 통신 방법 및 장치에 대한 것이다.

4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로 손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.

또한, 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.

한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물 간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다.

IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.

이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크 (sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.

본 개시는 에지 컴퓨팅 시스템에서 효율적인 통신 방법 및 장치를 제공한다.

또한 본 개시는 계층적 에지 컴퓨팅 시스템에서 에지 데이터 네트워크(EDN)를 선택/결정하는 통신 방법 및 장치를 제공한다.

또한 본 개시는 계층적 에지 컴퓨팅 시스템에서 데이터 송신 구간 거리에 따라 에지 인에이블러 서버(EES, Edge Enabler Server)를 선택/결정하는 통신 방법 및 장치를 제공한다.

본 개시의 실시 예에 따라 에지 컴퓨팅 서비스를 지원하는 통신 시스템에서 단말의 통신 방법은, 다수의 에지 데이터 네트워크들이 계층적으로 설정된 네트워크 환경에서 제1 서버로부터 상기 다수의 에지 데이터 네트워크들 중 상기 단말과 통신 연결이 가능한 적어도 하나의 에지 데이터 네트워크를 선택하기 위한 제1 정보를 수신한 제2 서버로 요청 메시지를 송신하는 과정과, 상기 제2 서버로부터 상기 적어도 하나의 에지 데이터 네트워크의 선택과 관련된 정보를 포함하는 응답 메시지를 수신하는 과정을 포함한다.

또한 본 개시의 실시 예에 따라 에지 컴퓨팅 서비스를 지원하는 통신 시스템에서 단말은, 송수신기와, 상기 단말의 송신 구간 거리를 기준으로 구분된 다수의 에지 데이터 네트워크들이 계층적으로 설정된 네트워크 환경에서 제1 서버로부터 상기 다수의 에지 데이터 네트워크들 중 상기 단말과 통신 연결이 가능한 적어도 하나의 에지 데이터 네트워크를 선택하기 위한 제1 정보를 수신한 제2 서버로 요청 메시지를 송신하고, 상기 제2 서버로부터 상기 적어도 하나의 에지 데이터 네트워크의 선택과 관련된 정보를 포함하는 응답 메시지를 수신하는 것을 제어하는 프로세서를 포함한다.

도 1은 본 개시의 실시 예에 따른 에지 컴퓨팅 시스템의 구성을 나타낸 도면,
도 2는 본 개시의 실시 예에 따른 에지 컴퓨팅 시스템의 구현 시나리오의 일 예를 나타낸 도면,
도 3은 본 개시의 실시 예에 따른 계층적 에지 컴퓨팅 시스템에서 송신 구간 거리에 따라 EDN을 구분하는 방식을 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 개시의 실시 예에 따른 계층적 에지 컴퓨팅 시스템에서 서브넷 정보를 이용하여 EDN을 구분하는 방식을 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 개시의 실시 예에 따른 계층적 에지 컴퓨팅 시스템에서 ECS가 UE를 위한 EES를 선택하는 방법을 나타낸 도면,
도 6은 본 개시의 실시 예에 따른 계층적 에지 컴퓨팅 시스템에서 ECS가 제공한 EES list 중에서 접속할 EES를 UE가 선택하는 방법을 나타낸 도면,
도 7은 본 개시의 실시 예에 따른 계층적 에지 컴퓨팅 시스템에서 DNAI 기반 EES 선택 방법을 나타낸 도면,
도 8은 본 개시의 실시 예에 따른 계층적 에지 컴퓨팅 시스템에서 ECS가 제공한 EES list 중에서 UE가 접속할 EES를 선택하는 다른 방법을 나타낸 도면,
도 9는 본 개시의 실시 예에 따른 UE의 구성을 나타낸 도면,
도 10은 본 개시의 실시 에에 따른 서버의 구성을 나타낸 도면.

이하 첨부된 도를 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들이다. 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용에 따라 정해져야 한다.

본 개시에서 사용되는 네트워크 객체(network entity) 및 에지 컴퓨팅(Edge Computing) 시스템의 객체들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시에서 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.

이하 설명의 편의를 위하여, 본 개시는 5G 시스템 규격에서 정의하는 용어와 명칭들을 사용하지만 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.

이하 본 개의의 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 전자 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트 폰), 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치(wearable device), 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 개시의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다. 본 개시의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정 실시 예로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성 요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다.

본 개시에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나" 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제1", "제2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성 요소를 다른 해당 구성 요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성 요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제1) 구성 요소가 다른(예: 제2) 구성 요소에 "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드” 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성 요소가 상기 다른 구성 요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제3 구성 요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.

본 개시에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어(firmware)로 구현된 유닛(unit)을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직(logic), 논리 블록(logic block), 부품(component), 또는 회로(circuit)의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예들은 상기 전자 장치에 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리 또는 외장 메모리)에 저장된 하나 이상의 명령어들(instructions)을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램)로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치의 프로세서는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러(compiler) 생성된 코드 또는 인터프리터(interpreter)에 의해 실행될 수 있는 코드(code)를 포함할 수 있다. 전자 장치로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.

일 실시 예에 따르면, 본 개시에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: CD-ROM, DVD-ROM)의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.

다양한 실시 예들에 따르면, 상기 기술한 구성 요소들의 각각의 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 전술한 구성 요소들 중 하나 이상의 구성 요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성 요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성 요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성 요소는 상기 복수의 구성 요소들 각각의 구성 요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성 요소들 중 해당 구성 요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱(heuristic)하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

본 개시의 도면 및 설명에서 서술되는 5G 네트워크 기술은 ITU(international telecommunication union) 또는 3GPP에 의하여 정의되는 표준 규격(예: TS 23.558))을 참조하며, 후술할 도 1의 네트워크 환경에 포함되는 구성 요소들 각각은 물리적인 개체(entity) 단위를 의미하거나, 혹은 개별적인 기능(function)을 수행할 수 있는 소프트웨어 또는 모듈 단위를 의미할 수 있다.

또한 본 개시의 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는 사용자에 의해 사용되는 다양한 장치를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 전자 장치는 단말(terminal), 사용자 단말(user equipment : UE), 이동국(mobile station), 가입자국(subscriber station), 원격 단말(remote terminal), 무선 단말(wireless terminal), 또는 사용자 장치(user device)를 의미할 수 있다. 편의상 상기 전자 장치를 사용자 단말(user equipment : UE)로 예시하여 이하 본 개시의 실시 예들을 설명하기로 한다.

본 개시의 실시 예에 따르면, AN(access network)는 전자 장치와의 무선 통신을 위한 채널(channel)을 제공할 수 있다. AN은 RAN(radio access network), 기지국(base station), eNB, eNodeB, 5G 노드(5G node), 송수신 포인트(TRP, transmission/reception point), 또는 5GNB(5th generation NodeB) 등을 의미할 수 있다. 또한 본 개시의 실시 예에 따르면, 코어 네트워크(core network : CN)는 상기 UE의 가입자 정보, 이동성(mobility), 접속 권한(access authorization)과, 데이터 패킷의 트래픽(traffic), 또는 과금 정책 중 적어도 하나를 관리할 수 있다. 상기 코어 네트워크(CN)는 UPF(user plane function) 노드, AMF(access & mobility management function) 노드, SMF(session management function) 노드, UDM(unified data management) 노드, 또는 PCF(policy control function) 노드 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 코어 네트워크(CN)에 포함되는 노드들(혹은 entitity)의 기능들과 동작은 3GPP에 의하여 정의되는 표준 규격(예: TS 23.501))을 참조할 수 있다.

에지 컴퓨팅(edge computing)은 운영자 및/또는 제3 자의 서비스를 기지국 등 접속 점(access point)에 가깝게 호스팅(hosting)할 수 있으며, 네트워크의 종단 간(end-to-end) 대기 시간과 부하를 감소시켜 효율적인 서비스 제공이 가능하도록 제안된 기술이다. 이러한 에지 컴퓨팅 기술에서는 다양한 단말들에서 발생되는 데이터를 중앙 클라우드 네트워크(이하 "중앙 클라우드")로 전달하지 않고, 데이터가 발생된 현장과 근거리에서 데이터를 실시간으로 처리하여 데이터 처리 시간을 단축시킬 수 있다. 일 예로 주행 중 발생될 수 있는 다양한 상황에서 신속 처리가 요구되는 자율 주행 차량과 같은 기술 분야에 에지 컴퓨팅 기술이 적용될 수 있다. 에지 컴퓨팅은 클라우드(cloud) 컴퓨팅 기능과 서비스 환경을 가능하게 하는 네트워크 구조(network architecture) 개념으로, 에지 컴퓨팅을 위한 네트워크는 UE에 근접하여 배치(deploy)될 수 있다. 에지 컴퓨팅은 대기 시간 단축, 대역폭 증가, 백홀 트랙픽 감소, 클라우드 환경에 비해 새로운 서비스에 대한 전망과 같은 이점들을 제공한다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 제안하는 5G 혹은 6G 이상의 코어 네트워크(CN)는 네트워크 정보와 기능(function)을 에지 컴퓨팅 애플리케이션(이하, 에지 애플리케이션)에 노출(expose)시킬 수 있다.

본 개시는 UE가 저지연 또는 광대역 서비스를 이용하기 위하여 자신의 위치와 가까운 위치에 있는 에지 데이터 네트워크(Edge Data Network : EDN)로 데이터 연결을 수립하고, 해당 에지 데이터 네트워크(EDN)의 에지 인에이블러 서버(EES)에서 운용되고 있는 Edge Hosting Environment 혹은 Edge Computing Platform에서 구동되고 있는 에지 애플리케이션 서버(EAS, Edge Application Server)에 접속하여 데이터 서비스를 이용하는 Mobile Edge Computing에 대한 기술에 대한 것이다.

도 1은 본 개시의 실시 예에 따른 에지 컴퓨팅 네트워크를 지원하는 통신 시스템(이하, 에지 컴퓨팅 시스템)의 구성을 나타낸 도면이다.

도 1에서 에지 데이터 네트워크(edge data network : EDN)(150)는 에지 애플리케이션 서버(edge application server : EAS)(155)와 에지 인에이블러 서버(edge enabler server : EES)(153)를 포함한다. 도 1에서 에지 설정 서버(edge configuration server : ECS)(151)는 에지 데이터 네트워크(EDN)(150)와 관련된 설정 정보(configuration information)를 제공한다. 애플리케이션 서버(EAS)(155), 에지 인에이블러 서버(EES)(153) 및 에지 구성 서버(ECS)(151)는 코어 네트워크(130)와 상호 작용하여 UE(110)에게 에지 컴퓨팅 서비스를 제공할 수 있다. 상기 코어 네트워크(130)는 예를 들어 5G 또는 6G 이상의 차세대 코어 네트워크를 이용할 수 있다. UE(110)는 애플리케이션 클라이언트(113)와 에지 인에이블러 클라이언트(edge enabler client : EEC)(111)를 포함한다. 도시되는 않았으나 UE(110)는 에지 구성 클라이언트(edge configuration client : ECC)를 더 포함할 수 있다.

도 1에서 각 엔터티의 기능을 설명하면, 에지 인에이블러 서버(EES)(153)는 에지 애플리케이션 서버(EAS)(155)와 에지 인에이블러 클라이언트(EEC)(111)에 필요한 지원 기능을 제공한다. 예를 들어 에지 인에이블러 서버(EES)(153)는 에지 애플리케이션 서버(EAS)(155)와 애플리케이션 데이터 트래픽의 교환(송수신)이 가능하도록 설정 정보를 제공하고, 에지 애플리케이션 서버(EAS)(155)와 관련된 정보를 에지 인에이블러 클라이언트(EEC)(111)에게 제공할 수 있다. 에지 인에이블러 클라이언트(EEC)(111)는 애플리케이션 클라이언트(113)를 위해 필요한 지원 기능을 제공한다. 예를 들어 에지 인에이블러 클라이언트(EEC)(111)는 에지 애플리케이션 서버(EAS)(155)와 애플리케이션 데이터 트래픽의 교환이 가능하도록 설정 정보를 검색하여 제공하고, 에지 데이터 네트워크(EDN)에서 가용한 에지 애플리케이션 서버(EAS)(155)를 탐색할 수 있다.

도 1에서 에지 설정 서버(ECS)(151)는 에지 인에이블러 클라이언트(EEC)(111)가 에지 인에이블러 서버(EES)(153)와 연결하는데 필요한 지원 기능을 제공한다. 예를 들어 에지 설정 서버(ECS)(151)는 에지 인에이블러 클라이언트(EEC)(111)가 에지 인에이블러 서버(EES)(153)에 연결하기 위한 서비스 영역 정보, 네트워크 주소 정보(예컨대, URI(Uniform Resource Identifier)) 등을 제공할 수 있다. 에지 설정 서버(ECS)(151)는 통신 사업자의 MNO(Mobile Network Operator) 도메인 혹은 서비스 제공자의 제3자 도메인(3rd part domain)에 배치될 수 있다. 애플리케이션 클라이언트(113)는 UE(110) 내 설치되어 클라이언트 기능을 수행하며, UE(110)과 에지 애플리케이션 서버(EAS)(155) 간의 애플리케이션 데이터 트래픽 송수신을 지원한다. 에지 애플리케이션 서버(EAS)(155)는 에지 데이터 네트워크(EDN)에서 데이터 트래픽 송수신을 위한 서버 기능을 수행한다. 도 1에서 에지 애플리케이션 서버(EAS)(155), 에지 인에이블러 서버(EES)(153), 및 에지 설정 서버(ECS)(151)는 편의상 하나씩 도시되어 있으나, 각각 다수의 서버들이 존재할 수 있다.

도 1에서 EDGE-1 내지 EGGE-8는 객체들 간의 네트워크 인터페이스(즉 reference point)를 의미하며, EDGE-1 내지 EGGE-8의 설명은 아래 <표 1>과 같다. EDGE-1 내지 EGGE-8의 설명은 아래 <표 1>에 한정되지 않는다.

도 2는 본 개시의 실시 예에 따른 에지 컴퓨팅(Edge Computing) 시스템의 구현 시나리오의 일 예를 나타낸 것으로서, 도 2에서 MNO 서비스 영역(200)은 에지 컴퓨팅 서비스를 지원하는 통신 사업자의 MNO 도메인의 일 예를 도시한 것이다.

도 2에 도시된 네트워크 및 Edge Computing 개체들에 대한 설명은 다음과 같다. 사용자 평면 기능(User Plane Function : UPF)(UPF1, UPF2,...)(201, 203, 205)은 UE(110)가 송수신하는 패킷을 전달하는 게이트웨이 역할을 수행한다. Edge Computing 서비스를 지원하기 위하여 에지 인에이블러 서버(EES)(153-1, 153-2)는 UPF(201, 203, 205) 가까이에 위치할 수 있다. UPF는 데이터 패킷을 외부 네트워크인 Internet을 거치지 않고 Edge Data Network(EDN)(N1, N2)에 바로 전달하여 저지연 송신을 수행할 수 있다. 또한 UPF는 Internet으로 연결되는 Data Network으로도 연결될 수 있다.

Edge Computing 시스템은 도 1의 구성 예와 같이, 에지 인에이블러 서버(EES)(153-1, 153-2 : 153), 에지 설정 서버(ECS)(151) 및 에지 인에이블러 클라이언트(EEC)(151-1, 151-2 : 151)를 포함한다. 에지 인에이블러 서버(EES)(153-1, 153-2 : 153)는 에지 호스팅 환경(Edge Hosting Environment)(혹은 Edge Computing Platform)를 구축하고 있으며, 에지 호스팅 환경 내 구동되고 있는 에지 애플리케이션 서버(EAS)(155-1, 155-2)에 대한 정보를 알고 있다.

도 2에서 에지 인에이블러 서버(EES)(153-1, 153-2 : 153)는 기지국 등 접속 점(access point)(211)를 통해 UE(110)와 통신하여 UE(110)의 애플리케이션 클라이언트(113)와 Edge Hosting Environment 내 에지 애플리케이션 서버(EAS)(155-1, 155-2 : 155)를 연결해주는 기능을 수행한다. Edge Computing 시스템을 지원하는 UE(110)는 에지 인에이블러 클라이언트(EEC)(111)를 포함할 수 있으며, 에지 인에이블러 서버(EES)(153-1, 153-2 : 153)와의 상기 통신은 에지 인에이블러 클라이언트(EEC)(111)와 에지 인에이블러 서버(EES)(153-1, 153-2 : 153) 간의 상호 연동을 통해서 수행될 수 있다. 상기 상호 연동이 수행되는 layer를 에지 인에블러 계층(Edge Enabling Layer)라 칭할 수 있다. 본 개시에서 언급하는 UE(110)는 전술한 것처럼 스마트폰만이 아니라 IoT 장치 및 차량 등이 될 수 있다.

도 2에서 에지 설정 서버(ECS)(151)는 에지 인에이블러 서버(EES)들(153-1, 153-2 : 153)의 배치(deployment) 정보를 알고 있으며, Edge Computing 서비스를 이용하기 위한 설정 정보를 UE(110)에게 전달하기 위한 기능을 수행한다. 상기 설정 정보는 EDN 연결(Edge Data Network connection) 정보 (예: Data Network Name, S-NSSAI(Single-Network Slice Selection Assistance Information) 등)(S-NSSAI는 5G 시스템에서 네트워크 슬라이스를 식별하기 위한 식별자), EDN 서비스 영역(Edge Data Network Service Area) 정보(예: Cell list, List of Tracking Area (TA), Public Land Mobile Network　(PLMN) ID), 에지 인에이블러 서버(EES) connection 정보(예: URI) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 상기 설정 정보는 에지 컴퓨팅 네트워크를 계층적으로 구성하는 경우, 에지 컴퓨팅 서비스를 제공하는, 에지 인에이블러 서버(EES)(153)를 포함하는, 에지 데이터 네트워크(EDN)(150)가 어느 계층에 존재하는지를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 계층은 UE(110)와 에지 데이터 네트워크(EDN)(150) 간의 데이터 송신 구간의 거리에 따라 정해질 수 있으며, 단말이 사용하려는 서비스 타입, 가입자 정보, 네트워크 운영자의 정책 등에 따른 다양한 기준에 따라 계층 선택이 가능하다.

상기 에지 컴퓨팅 네트워크의 계층적 구성과 관련하여, 일 예로 네트워크 운영자는 코어 네트워크 설정 정보를 기반으로 UE(110)가 연결된 UPF에서 접속 가능한 최단 거리에 있는 에지 데이터 네트워크(EDN)(150)(즉 에지 인에이블러 서버(EES)와 에지 애플리케이션 서버(EAS))을 찾아서 UE(110)에게 찾아진 에지 데이터 네트워크(EDN)(150)에 대한 정보를 에지 설정 서버(ECS)(151)를 통해 제공할 수 있다. 또한 UE(110)의 서비스 가입 등급에 따라 상기 데이터 송신 구간 거리가 최단 거리이거나 혹은 상대적으로 가까이 있거나 혹은 상대적으로 멀리 떨어져 있는 에지 데이터 네트워크(EDN)(150)를 선택하는 등 서비스 가입 등급에 따른 서비스 차별화가 가능하다. 여기서 상기 상대적인 거리는 정해진 기준에 따라 다양한 거리로 설정할 수 있다. 상기 에지 컴퓨팅 네트워크의 계층적 구성에서 에지 데이터 네트워크(EDN)(150)를 찾는 방식은 관련/선호하는 계층에 속하는 에지 인에이블러 서버(EES)를 찾는/선택하는 후술할 다양한 실시 예들을 통해 구현될 수 있다.

EDN 서비스 영역(N1, N2)은 에지 인에이블러 서버(EES)(153-1, 153-2 : 153)에 의해 설정된 에지 인에이블러 서버(EES) 이용 가능 지역일 수 있다. 이를 기반으로, UE(110)는 다수의 에지 인에이블러 서버(EES)들이 존재할 경우, 특정 위치에서 접속 가능한 에지 인에이블러 서버(EES)의 정보를 에지 설정 서버(ECS)(151)로부터 받아올 수 있다. 또한 에지 설정 서버(ECS)(115)가 특정 에지 인에이블러 서버(EES)의 Edge Hosting Environment에서 구동 중인 에지 애플리케이션 서버(EAS)(155-1, 155-2 : 155)에 대한 정보를 알 수 있다면, UE(110)는 에지 인에이블러 클라이언트(EEC)(111)를 통해서 해당 에지 애플리케이션 서버(EAS) 정보를 얻을 수 있다.

에지 애플리케이션 서버(EAS)(155)는 Edge Computing 시스템 내에서 구동되는 제3자(3rd party) 어플리케이션 서버일 수 있으며, 이는 Edge Hosting Environment이 제공하는 Infrastructure 위에서 구동되며, UE(110)와 가까운 위치에서 Edge Computing 서비스를 제공할 수 있기 때문에 초 저지연 서비스를 제공할 수 있다. 에지 애플리케이션 서버(EAS)(155)에서 UE(110)에게 제공하는 서비스의 상위 계층에 대한 정보를 애플리케이션 컨텍스트(Application Context)라 지칭할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 실시간 게임 어플리케이션을 이용 시, 현재 게임 내 사용자가 보고 있는 화면 및 플레이 단계를 재생성하기 위해 필요한 모든 정보들이 Application Context에 포함될 수 있다. 즉, UE(110)는 다른 에지 애플리케이션 서버(EAS)(155)에 연결되어 기존 서비스를 끊김없이 이용하기 위해서는 Application Context가 새로 연결될 에지 애플리케이션 서버(EAS)에 재위치(Relocation)이 되어야 한다. 상기 Application Context Relocation을 수행하기 위해서는 UE(110)의 애플리케이션 클라이언트(113)에서 구동되고 있는 Application에게 서비스를 제공해줄 수 있는 에지 애플리케이션 서버(EAS)(155)가 이용 가능한 상태여야한다. 에지 데이터 네트워크(EDN) 내 에지 애플리케이션 서버(EAS)(155)의 이용가능 여부 (Availability)는 Edge Hosting Environment 내 구동 여부 및 에지 애플리케이션 서버(EAS)(155)의 상태 등에 따라 결정될 수 있다.

한편 UE(110) 내에는 애플리케이션 클라이언트(113), 상기 애플리케이션 클라이언트(113)와 에지 애플리케이션 서버(EAS)(155) 간의 데이터 트래픽 송수신을 위한 Edge Computing 서비스를 연동해주는 에지 인에이블러 클라이언트(EEC)(111), 그리고 무선 통신 시스템에서 통신을 위한 송수신기와 프로세서를 포함한 장치 구성(mobile terminal)(115)을 포함할 수 있다. UE(110)의 Application은 제 3자가 제공하는 애플리케이션으로서 특정 응용 서비스를 위하여 UE(110) 내에서 구동되는 Client 응용 프로그램을 의미한다. UE(110) 내에는 여러 Application이 구동될 수 있다. 이 Application 중 적어도 하나 이상은 Edge Computing 서비스를 사용할 수 있다. UE(110) 내 에지 인에이블러 클라이언트(EEC)(111)는 Edge Computing 서비스 이용에 필요한 UE(110) 내 동작을 수행하는 Client를 의미하며, 어떤 응용 Application이 Edge Computing 서비스를 이용할 수 있는지 판단하고, Edge Computing 서비스를 제공하는 에지 애플리케이션 서버(EAS)(155)에 애플리케이션 클라이언트(113)의 데이터가 전달될 수 있도록 네트워크 인터페이스를 연결해주는 동작을 수행할 수 있다. UE(110)에서 Edge Computing 서비스를 이용하기 위한 데이터 연결을 수립하기 위한 동작은 3GPP 통신 Layer에서 수행할 수 있다. 3GPP 통신 Layer는 이동 통신 시스템을 이용하기 위한 모뎀 동작을 수행하는 Layer를 의미하며, 데이터 통신을 위한 무선 연결을 수립하고, 이동통신 시스템에 UE(110)을 등록하고, 이동 통신 시스템에 데이터 전송을 위한 연결을 수립하고, 데이터를 송수신하는 역할을 수행한다.

도 3은 본 개시의 실시 예에 따른 계층적 에지 컴퓨팅 시스템에서 송신 구간 거리에 따라 에지 데이터 네트워크(EDN)를 구분하는 방식을 설명하기 위한 도면으로서, 송신 구간 거리에 따라 에지 데이터 네트워크(EDN)는 계층적으로 구성될 수 있다.

도 3을 참조하면, UE(110)는 기지국 등 접속 점(access point)(301)과 UPF(303)를 통해 에지 컴퓨팅 시스템의 에지 데이터 네트워크(EDN)(150a, 150b : 150) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 본 실시 예에서 에지 데이터 네트워크(EDN)는 UE(110)와의 송신 구간 거리를 기준으로 UE(110)에 상대적으로 가까운 거리에 위치한 제1 에지 데이터 네트워크(EDN)(150a)와 UE(110)에 상대적으로 먼 거리에 위치한 제2 에지 데이터 네트워크(EDN)(150b)로 구분될 수 있다. 이 경우 UE(110)를 기준으로 제1 에지 데이터 네트워크(EDN)(150a)는 "Front Edge", 제2 에지 데이터 네트워크(EDN)(150b)는 "Rear Edge"로 칭해질 수 있다. 또한 본 실시 예에서 에지 데이터 네트워크(EDN)는 중앙 클라우드(305)와의 송신 구간 거리를 기준으로 중앙 클라우드(305)에 상대적으로 먼 거리에 위치한 제1 에지 데이터 네트워크(EDN)(150a)와 중앙 클라우드(305)에 상대적으로 가까운 거리에 위치한 제2 에지 데이터 네트워크(EDN)(150b)로 구분될 수 있다. 이 경우 중앙 클라우드(305)를 기준으로 제1 에지 데이터 네트워크(EDN)(150a)는 "Far Edge", 제2 에지 데이터 네트워크(EDN)(150b)는 "Near Edge"로 칭해질 수 있다. 도 3의 실시 예는 거리 기준에 따라 에지 데이터 네트워크(EDN)를 편의상 2 개의 네트워크들로 구분하였으나, 거리 기준을 세분화하여 3 개 이상의 네트워크들로 에지 데이터 네트워크(EDN)를 구분하는 것도 가능하다. 또한 제1 에지 데이터 네트워크(EDN)(150a) 및 제2 에지 데이터 네트워크(150b)는 각각 예를 들어 지역 특성에 따라 하나 또는 복수 개가 존재 할 수 있다.

도 4는 본 개시의 실시 예에 따른 계층적 에지 컴퓨팅 시스템에서 서브넷 정보를 이용하여 에지 데이터 네트워크(EDN)를 구분하는 방식을 설명하기 위한 도면으로서, 도 4에서 제1 에지 데이터 네트워크(EDN)(150a)와 제2 에지 데이터 네트워크(EDN)(150b)는 도 3의 실시 예에서 송신 구간 거리에 따른 에지 데이터 네트워크(EDN) 구분 방식이 동일하게 적용될 수 있다.

도 4에서 제1 에지 데이터 네트워크(EDN)(150a)는 EES(153a)와 EAS(155a)를 포함하며, 제2 에지 데이터 네트워크(EDN)(150b)는 EES(153b)와 EAS(155b)를 포함하며, EAS, EES, EEC, ECS, EDN의 기능과 동작은 도 1 내지 도 3의 실시 예에서 설명한 내용과 동일하므로 본 실시 예에 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 이하 도 4에서 구성 요소들에 대한 설명은 도 1 내지 도 3의 설명을 참조할 수 있다.

도 4에서 UE(110)에 포함되는 에지 인에이블러 클라이언트(EEC)(111)는 애플리케이션 클라이언트(113)를 위해 필요한 지원 기능을 제공한다. 예를 들어 에지 인에이블러 클라이언트(EEC)(111)는 에지 애플리케이션 서버(EAS)(155a, 155b : 155)와 애플리케이션 데이터 트래픽의 교환이 가능하도록 설정 정보를 검색하여 제공하고, 에지 데이터 네트워크(EDN)에서 가용한 에지 애플리케이션 서버(EAS)(155a, 155b : 155)를 탐색할 수 있다. 에지 인에이블러 클라이언트(EEC)(111)는 제1 에지 데이터 네트워크(EDN)(150a)와 제2 에지 데이터 네트워크(EDN)(150b) 중 적어도 하나에 접속할 수 있으며, 두 EDN에 동시 접속 또한 가능하다. 상기 제1 에지 데이터 네트워크(EDN)(150a)와 제2 에지 데이터 네트워크(EDN)(150b)는 각각 서로 다른 UPF를 통해서 3GPP 코어 망과 연결될 수 있다. UE(110)는 현재 세션이 설정되어 있고, 설정된 세션이 어떤 UPF를 통해서 연결되었는지 따라 UE(110)의 해당 세션에 대한 subnet ID가 결정된다. 네트워크 사업자와 에지 인에이블러 서버(EES)(153a, 153b : 153)의 공급자는 에지 인에이블러 서버(EES)(153)의 subnet ID 및 subnet mask 중 적어도 하나(이하, 서브넷 정보)를 미리 에지 인에이블러 서버(EES)(153)에 설정하고, 에지 설정 서버(ECS)에 상기 서브넷 정보를 등록할 수 있다. 도 4의 실시 예에서 제 1 EDN(150a)에 위치한 EES(153a)의 EES subnet ID는 193.1.2.128/25 이며, Edge Subnet Mask는 255.255.255.128 로 예시될 수 있다. 해당 EES(153a)의 IP 주소는 193.1.2.128~193.1.2.255 사이의 값을 가질 수 있다. Edge subnet mask는 특정 EES의 IP 주소에 대하여 masking 동작 (bit-wise AND 연산)을 통해서, 해당 IP 주소가 어느 Edge subnet에 속해 있는지 판단하는데 사용될 수 있다. 제 2 EDN(150b)에서 EES subnet ID와 Edge Subnet Mask 또한 동일한 방식으로 설명될 수 있다.

그리고 도 3의 실시 예에서 설명한 것처럼 도 4의 실시 예에서 에지 데이터 네트워크(EDN) 또한 2개 또는 그 이상의 EDN으로 계층적으로 구성될 수 있다. 또한, 상기 에지 컴퓨팅 시스템을 계층적으로 구성하는 방식으로, 상기 서브넷 정보 외에 별도의 에지 데이터 네트워크(EDN) 식별자를 이용하는 것도 가능하다.

본 개시에 따른 실시 예와 같이 에지 인에이블러 서버(EES)의 서브넷 정보 또는 에지 데이터 네트워크(EDN)의 식별자를 근거로 에지 컴퓨팅 시스템에서 계층적으로 구성된 에지 데이터 네트워크(EDN)를 구분하여 선택하는 것이 가능하다. 이하 본 개시의 실시 예에 따른 계층적 에지 컴퓨팅 시스템에서 EES(즉 EDN)를 선택하는 다양한 실시 예들을 설명하기로 한다. 각 EDN 별로 구분된 subnet ID가 사용될 수 있다. Subnet ID는 망을 구성하는 사업자에 의해 설정되는 값이 될 수 있다. 도 4의 예시에서 제 1 EDN에 해당하는 subnet ID는 193.1.2.128/25 이며, 이를 기준으로 해당 EDN이 Far Edge에 있는지 Near Edge에 있는지 구별하는데 사용될 수 있다. 또한, 해당 EDN 내의 EES 혹은 EAS의 IP 주소는 subnet ID를 기준으로 설정될 수 있는 IP 주소 범위 내에서 결정된다. 예를 들어 도 4의 193.1.2.128~193.1.2.255 사이 값이 제 1 EDN에 속한 EES 혹은 EAS의 IP 주소 값으로 설정된다. 이와 같은 subnet 관련 정보는 망 운용자의 정책 또는 설정에 따라 변동될 수 있다.

도 5는 본 개시의 실시 예에 따른 계층적 에지 컴퓨팅 시스템에서 ECS가 UE를 위한 EES를 선택하는 방법을 나타낸 도면으로서, 도 5의 실시 예는 UE Subnet ID를 기반으로 한 EES 선택 방안을 제안한 것이다.

도 5의 501 단계에서 EES(153)는 자신이 속한 서브넷 정보(Edge Subnet info)를 포함하는 EES Registration Request를 ECS(151)에 송신한다. 상기 Edge Subnet info 는 EES(153)가 속한 Edge Subnet ID 및 Edge Subnet Mask 중 적어도 하나를 포함한다. 또한 EES Registration Request에는 EES 연결 정보(EES Connection info)(예를 들어 FQDN(fully qualified domain name) 및 IP Address) 또는 EES 서비스 영역(EES service area) 정보가 포함되어 있을 수 있다. 상기 Edge Subnet info / EES Connection info / EES service area는 Edge Computing Service Provider 혹은 네트워크 사업자로부터 EES(153)에 설정되어 있을 수 있다.

아래 <표 2>는 도 5의 실시 예에 따른 EES Registration Request 메시지의 일 구성 예를 나타낸 것이다.

Information element	Status	Description
EES ID	M	Unique identifier of the EES.
Registration type indication	M	Indication for new or updated registration
Security credentials	M	Security credentials resulting from a successful authorization for the edge computing service.
EES connection info	M	Connection info for the EES
>EES Endpoint	M	Endpoint information for establishing a connection to the EES (e.g. IP address)
> Edge subnet info	O	Information for Edge Data Network where EES belongs to. This IE includes subnet ID and Edge Subnet Mask
EAS Information	O	The information of EASs registered with the EES

도 5의 503 단계에서 ECS(151)는 EES 등록 결과를 포함하여 EES Registration Response를 EES(153)에 송신한다.

이후 도 5의 505 단계에서 UE 내 EEC(111)는 UE의 subnet 정보(UE Subnet ID)를 포함하는 provisioning Request를 ECS(151)에 송신한다. UE subnet ID는 UE IP 주소의 네트워크 접두사 부분으로 설정될 수 있다. 그 형태는 IP 주소의 형태를 가질 수 있다. UE IP주소는 SMF에 의하여 설정될 수 있다. UE의 subnet ID의 값은 세션이 어느 subnet에 속한 데이터 네트워크와 설정되어 있는지에 따라 정해진다. UE는 상기 subnet 정보를 3GPP 코어 네트워크를 통해서 받아올 수 있다. 예를 들어, SMF로부터 UE이 현재 연결되어 있는 UPF와 데이터 네트워크의 subnet ID 를 protocol configuration option에 실어서 UE에 전송할 수 있다. Subnet ID 의 경우, 네트워크 운용자에 의해서 설정된 값일 수 있으며, 해당 정보는 네트워크 운용자에 의해 UE의 IP를 관리하는 SMF에 설정해 놓은 값일 수 있다(UPF 및 데이터 네트워크에 대응하는 subnet ID를 정하고 SMF에 해당 정보를 pre-configuration 할 수 있음). UE의 Subnet ID는 아래와 같이 provisioning request 에 포함되어 송신될 수 있다.

아래 <표 3>은 도 5의 실시 예에 따른 Provisioning Request 메시지의 일 구성 예를 나타낸 것이다.

Information element	Status	Description
EEC ID	M	Unique identifier of the EEC.
Security credentials	M	Security credentials resulting from a successful authorization for the edge computing service.
Application Client Profile(s)	M	Information about services the EEC wants to connect to, as described in Table 8.2.2-1.
UE info	O	Information for the UE
>UE Identifier	O	The identifier of the UE (i.e. GPSI or identity token)
> UE connection info	O	The connection info for the UE e.g. UE subnet ID
Connectivity Filter	O	List of connectivity information for the UE, e.g. PLMN ID, SSID.

도 5의 507 단계에서 ECS(151)는 UE로부터 받은 UE subnet ID 와 기 등록되어 있는 EES(153)의 Edge Subnet ID를 비교하여 subnet ID가 일치하는 EES를 선택한다.

상기 비교를 위해 EES endpoint IP 주소에 UE subnet mask 혹은 Edge Subnet Mask를 적용하여 EES의 Edge Subnet ID를 식별하는 동작을 수행할 수 있다.

도 5의 509 단계에서 ECS(151)는 상기 507 단계에서 subnet masking 등의 동작을 통해서 UE가 연결된 subnet 내에 위치한 EES를 식별하기 위해서 확인한 EES 정보를 포함하는 Provisioning Response를 UE의 EEC(111)에 전달한다.

상기 EES 정보는 EES와의 세션 설정에 필요한 EES IP 주소, EES 서비스 지역 정보, DNN(Data Network Name), Network Slice 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. EES IP 주소는 EEC 입장에서 EES의 endpoint address 이다. EES 서비스 지역은 에지 컴퓨팅 서비스 공급자 및 망 운용자에 의해 설정될 수 있는 영역으로, 특정 지역 내에서만 에지 컴퓨팅 서비스를 공급하기 위해 설정될 수 있다. DNN 및 Network Slice 정보는 단말이 EES와의 세션 설정 요청을 3GPP 네트워크를 통해서 수행하기 위해 필요한 정보이다.

도 6은 본 개시의 실시 예에 따른 계층적 에지 컴퓨팅 시스템에서 ECS가 제공한 EES list 중에서 접속할 EES를 UE가 선택하는 방법을 나타낸 도면으로서, 이를 위해 EES List와 Edge Subnet info가 UE에게 제공된다.

도 6의 601 단계에서 EES(153)는 자신이 속한 서브넷 정보(Edge Subnet info)를 포함하는 EES Registration Request를 ECS에 전송한다. 상기 Edge Subnet info 는 EES가 속한 Edge Subnet ID 및 Edge Subnet Mask 중 적어도 하나를 포함한다. 또한 EES Registration Request에는 EES 연결 정보(EES Connection info)(FQDN 및 IP Address) 또는 EES 서비스 영역(EES service area) 정보가 포함되어 있을 수 있다. 상기 Edge Subnet info / EES Connection info (EES endpoint 주소, DNN, Network Slice 정보 등) / EES service area는 Edge Computing Service Provider 혹은 네트워크 사업자로부터 EES(153)에 설정되어 있을 수 있다.

도 6의 603 단계에서 ECS(151)는 EES 등록 결과를 포함하는 EES Registration Response를 EES(153)에 송신한다.

이후 도 6의 605 단계에서 UE 내 EEC(111)는 UE의 subnet 정보(UE Subnet ID)를 포함하는 provisioning Request를 ECS(151)에 송신한다. UE subnet ID는 UE IP 주소의 네트워크 접두사 부분으로 설정될 수 있다. 그 형태는 IP 주소의 형태를 가질 수 있다. UE IP주소는 SMF에 의하여 설정될 수 있다. UE의 subnet ID의 값은 세션이 어느 subnet에 속한 데이터 네트워크와 설정되어 있는지에 따라 정해진다. UE는 상기 subnet 정보를 3GPP 코어 망을 통해서 받아올 수 있다. 예를 들어, SMF로부터 UE이 현재 연결되어 있는 UPF와 데이터 네트워크의 subnet ID 를 protocol configuration option에 실어서 UE에 전송할 수 있다. UE는 상기 subnet 정보를 저장하고, 605 단계에서 provisioning request에 포함하지 않을 수도 있다. Subnet ID 의 경우, 네트워크 운용자에 의해서 설정된 값일 수 있으며, 해당 정보는 네트워크 운용자에 의해 UE의 IP를 관리하는 SMF에 설정해 놓은 값일 수 있다(UPF 및 데이터 네트워크에 대응하는 subnet ID를 정하고 SMF에 해당 정보를 pre-configuration 할 수 있음)

도 6의 607 단계에서 ECS(151)는 UE에 제공할 EES list를 결정한다. 예를 들어 ECS(151)는 그 ECS에 등록되어 있는 모든 또는 일부 EES를 포함하는 EES list를 제공하거나, 특정 조건을 적용하여 선택한 EES들로 EES list를 구성할 수 있다. 다른 예로, ECS(151)는 UE의 위치 정보를 활용하여 UE이 접속 가능한 EES들을 선택할 수 있다. 605 단계에서 UE subnet 정보를 제공받은 경우, UE subnet 정보와 일치하는 subnet 정보를 갖는 EES를 선택하여 EES list를 구성할 수 있다.

도 6의 609 단계에서 ECS(151)는 상기 607 단계에서 결정한 EES list와 list 내, UE가 연결된 subnet 내에 위치한 EES를 식별하기 위한, EES 정보(이하, EES 리스트 정보)를 포함하는 Provisioning Response를 UE의 EEC(111)에게 송신한다. 상기 EES 리스트 정보는 EES와의 세션 설정에 필요한 Edge Subnet ID, Edge Subnet Mask, EES 연결 정보 (EES endpoint 주소, DNN, Network Slice 정보 등), EES 서비스 지역 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 EES endpoint 주소, DNN, Network Slice 정보, EES 서비스 지역의 의미는 도 5의 실시 예에서 설명과 같다.

아래 <표 4>는 도 6의 실시 예에 따른 Provisioning Response 메시지의 일 구성 예를 나타낸 것이다.

Information element	Status	Description
EDN connection info	M	DNN (or APN)
Edge Subnet info	O	Edge subnet ID and Edge Subnet Mask
EES Endpoint	M	The endpoint address (e.g. URI, IP address) of the EES
EDN Service Area (NOTE)	O	Cell list, List of TA, PLMN IDs
ECSP info	O	Information for Edge Computing Service Provider
NOTE: The EDN service area IE is included only if the EDN is a LADN.

도 6의 611 단계에서 상기 Provisioning Response를 수신한 UE의 EEC(111)는 UE IP Address 에 ECS(151)가 제공한 Edge Subnet Mask를 적용하여 UE Subnet ID를 확인한다. UE는 UE Subnet ID와 일치하는 Edge Subnet ID를 가지는 EES(153)를 ECS(151)에서 제공한 List 내에서 선택하여 EES(153)와의 연결을 시도한다.

도 5 및 도 6의 실시 예들에서 UE이 UE Subnet 정보를 획득하는 방법은 다음과 같다. UE의 세션을 관리하는 SMF가 현재 UE이 연결되어 있는 혹은 연결 가능한 Subnet ID 및 Subnet Mask 정보를 protocol configuration option을 통해서 UE에 송신할 수 있다. 이는 3GPP 네트워크를 통한 Non Access Stratum signaling을 통해서 제공하는 방법이다.

상기한 도 5 및 도 6의 실시 예들에서 UE의 subnet 및 EES의 Subnet 정보를 활용하는 대신 각 EES의 DNAI(Data Network Access Identifier) 정보를 활용하여 다음과 같이 수행할 수 있다. 예를 들어 UE가 현재 연결되어 있는 UPF를 통해서 접속 가능한 EES에 맵핑되는 DNAI 정보를 SMF를 통해서 제공 받고, 이를 UE에서 ECS로 provisioning request를 보낼 때 subnet ID 대신 EES에 맵핑되는 상기 DNAI 정보를 포함할 수 있다. 자세한 예시는 아래의 실시 예와 같다.

도 7은 본 개시의 실시 예에 따른 계층적 에지 컴퓨팅 시스템에서 DNAI 기반 EES 선택 방법을 나타낸 도면으로서, 이를 위해 UE에게 EES List와 Edge Subnet info가 전달된다.

도 7의 701 단계에서 EES(153)은 자신의 UPF 와의 연결 정보(EES DNAI info)를 포함하는 EES Registration Request를 ECS(151)에 송신한다. 또한 상기 EES Registration Request에는 EES 연결 정보(EES Connection info)(FQDN 및 IP Address) 또는 EES 서비스 영역(EES service area)가 포함되어 있을 수 있다. 상기 EES DNAI info / EES Connection info (EES endpoint 주소, DNN, Network Slice 정보 등) / EES service area는 Edge Computing Service Provider 혹은 네트워크 사업자로부터 EES 에 설정되어 있을 수 있다. 상기 EES endpoint 주소, DNN, Network Slice 정보, EES 서비스 지역의 의미는 도 5의 실시 예에서 설명과 같다.

도 7의 703 단계에서 ECS(151)는 상기 수신한 EES DNAI info 를 저장하고, EES 등록 결과를 포함하는 EES Registration Response를 EES(153)에 송신한다.

이후 도 7의 705 단계에서 UE는 ECS(151)에 UE DNAI 정보를 포함하는 provisioning request를 송신한다. 이를 위해 UE는 provisioning request를 전송하기 전에 다음의 동작을 수행할 수 있다. UE 내 EEC(111)는 UE가 연결된 UPF를 통해서 세션이 설정된 데이터 네트워크의 DNAI 정보를 3GPP 코어 네트워크로부터 받아온다. 이를 위해, SMF가 UE가 현재 연결되어 있는 데이터 네트워크의 DNAI를 protocol configuration option에 실어서 UE에게 송신해주는 동작을 수행할 수 있다. UE는 위와 같이 획득한 DNAI 정보를 단말 내 저장하고 도 7의 705 단계의 provisioning request에 포함하지 않을 수도 있다.

도 7의 707 단계에서 ECS(151)는 UE에 제공할 EES list를 결정한다. 예를 들어 ECS(151)는 그 ECS에 등록되어 있는 모든 또는 일부 EES를 포함하는 EES list를 제공하거나, 특정 조건을 적용하여 선택한 EES들로 EES list를 구성할 수 있다. 705 단계에서 UE DNAI 정보를 수신한 경우, UE DNAI 와 동일한 DNAI 정보를 갖는 EES를 선택하거나, UE DNAI 에 대응하는 UPF와 가까운 UPF와 관련된 DNAI 값을 갖는 EES 들로 구성된 EES list를 구성할 수 있다. 네트워크 구성 상 UE DNAI와 대응하는 UPF와 가까운 순서대로 EES 접속 우선 순위를 EES list에 표시할 수도 있다. 다른 예로 705 단계에서 UE DNAI 정보를 수신하지 않은 경우, ECS(151)는 UE의 위치 정보, UE 내 어플리케이션 정보, UE ID, 또는 UE connectivity 정보 등을 활용하여 UE이 접속 가능한 EES들을 선택할 수 있다.

도 7의 709 단계에서 ECS(151)는 상기 707 단계에서 결정한 EES list와 list 내, UE가 연결된 subnet 내에 위치한 EES를 식별하기 위한, EES 정보(EES 리스트 정보)를 포함하는 Provisioning Response를 UE에게 송신한다. 상기 EES 리스트 정보는 EES DNAI info, EES 연결 정보 (EES endpoint 주소, DNN, Network Slice 정보 등) 및 EES 서비스 지역 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

도 7의 711 단계에서 상기 Provisioning Response를 수신한 UE는 3GPP 코어 네트워크(SMF)에서 NAS(Non-Access-Stratum) 메시지를 통해서 전달 받은 DNAI와 ECS(151)가 제공한 EES 연결 정보와 EES DNAI info를 비교하여, 일치하는 EES를 선택하고 해당 EES(153)에 연결을 시도한다.

다른 실시 예로 도 7의 실시 예와 같이 UE DNAI 정보가 EEC (111) 에서 ECS(151)로 전달되지 않고 동작을 수행하는 방법은 다음과 같다. ECS(151)가 3GPP 코어 네트워크의 Network Exposure 서비스를 이용하여 UE가 연결되어 있는 UPF/데이터 네트워크에 맵핑되는 DNAI 값(이 DNAI 값은 도 7의 실시 예에서 UE가 3GPP NAS 시그널링을 통해 받은 DNAI와 동일하다)을 획득할 수 있다. ECS(151)는 3GPP 코어 네트워크를 통해서 획득한 DNAI 값과 EES(153)로부터 획득한 DNAI를 확인하여/비교하여 UE이 접속할 EES(153)을 선택하고 provisioning response를 통해서 UE에게 선택된 EES 연결 정보를 제공할 수 있다.

도 8은 본 개시의 실시 예에 따른 계층적 에지 컴퓨팅 시스템에서 ECS가 제공한 EES list 중에서 UE가 접속할 EES를 선택하는 다른 방법을 나타낸 도면이다.

도 8의 801 단계에서 EES(153)는 EES 등록 절차를 통해서 EES(153)가 설치된/설정된 계층에 대한 정보(이하, 계층 정보)를 포함하는 EES Registration Request를 ECS(151)에게 전달한다. 예를 들어, 상기 계층 정보는 EES connection info 내에 어떤 계층에 설치되어 있는지에 대한 정보를 포함하거나, 별도의 indication을 사용하여 도 3 및 도 4의 실시 예에서 설명한 Far Edge/Near Edge 혹은 Front Edge/ Rear Edge 구별자로서 Far/Near Edge Indicator(혹은 n 개의 계층으로 구분된 제1 EDN 내지 제n EDN 중 해당 계층의 EDN을 지시하는 Indicator)를 EES Registration Request에 포함하여 ECS에 전달할 수 있다.

도 8의 803 단계에서 ECS(151)는 EES(153)로부터 수신한 상기 계층 정보를 저장하고 그 등록 결과를 포함하는 EES Registration Response를 EES(153)에 송신한다.

이후 도 8의 805 단계에서 UE는 자신의 UE preference for Far/Near Edge(혹은 선호 EDN 정보, 선호 계층 정보, 선호 EES 정보 등 다양한 명칭으로 칭해질 수 있다)(이하, UE 선호 정보), 혹은 인증 절차를 통해 얻은 security credential을 포함하는 Provisioning Request를 ECS(151)에 제공한다. 상기 UE preference 정보는 UE 타입 (예; 스마트폰, 차량, 드론 등) 혹은 가입자 정보 등에 따라 다양한 방식으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 이동성이 큰 타입의 UE의 경우 도 3의 실시 예에서 설명한 Near Edge/Rear Edge로 UE preference 정보를 설정할 수 있다. 혹은 UE의 사용자의 가입자 정보에 따라 UE preference 정보를 설정할 수 있다(예; 프리미엄 가입자의 경우, Far Edge/Front Edge 선택).

아래 <표 5>는 도 8의 실시 예에 따른 Provisioning Request 메시지의 일 구성 예를 나타낸 것이다.

Information element	Status	Description
EEC ID	M	Unique identifier of the EEC.
Security credentials	M	Security credentials resulting from a successful authorization for the edge computing service.
Application Client Profile(s)	M	Information about services the EEC wants to connect to, as described in Table 8.2.2-1.
UE preference for Far/Near Edge	O	UE preference for Far/Near Edge Data Network
UE Identifier	O	The identifier of the UE (i.e. GPSI or identity token)
Connectivity Filter	O	List of connectivity information for the UE, e.g. PLMN ID, SSID.

도 8의 807 단계에서 상기 Provisioning Request를 수신한 ECS(151)는 UE preference 정보 혹은 security credential 등을 확인하여 UE에 제공할 수 있는 서비스 레벨 등과 비교하여 어느 계층의 EES(153)를 통해 UE에게 서비스를 제공할지를 결정할 수 있다. 예를 들어, ECS(151)는 서비스 차별화를 위해 UE 가입자가 프리미엄 서비스 이용자인 경우 Far Edge(Front Edge)에 있는 EES를 선택할 수 있다. 또는, ECS(151)는 UE가 현재 연결되어 있는 UPF 및 데이터 네트워크 정보를 활용하여 해당 UPF와 최단 송신 거리로 연결될 수 있는 EES를 선택할 수 있다. 또는, UE로부터 제공받은 Application Client Profile 내 정보(예; 이동성 보장 필요, 어플리케이션 타입, KPI(Key Performance Indicator) requirement 등)를 기준으로 EES를 선택할 수 있다.

도 8의 809 단계에서 ECS(151)는 선택한/결정한 EES 연결 정보를 포함하는 Provisioning Response를 UE에게 송신한다.

다른 실시 예로 도 8의 실시 예와 같이 UE가 상기 805 단계의 provisioning request를 통해, UE preference 정보를 송신하지 않고, ECS(151)로부터 현재 연결 가능한 EES List 및 EES 정보 (Far Edge Indication 포함)을 전달 받은 후, UE에서 EES 선택 동작을 수행할 수도 있다.

상기한 실시 예들은 데이터 송신 구간 거리에 따른 계층적 에지 컴퓨팅 네트워크 구성에 대한 기술을 예로 들어 기술되었지만, 계층적 에지 컴퓨팅 네트워크 구성 기준은 데이터 전송 구간 거리 외에도 네트워크 부하, 사업자의 정책, 에지 컴퓨팅 서비스의 종류 등 다양한 기준이 적용될 수 있다.

상기한 실시 예들은 EES 선택에 대한 기술을 예시로 기술되어 있으나, ECS가 계층별로 존재하는 경우, ECS 선택에 대한 방법 또한 동일/유사한 방식으로 수행될 수 있다.. 또한, EES에 연결된 EAS들 또한 계층적으로 설치/설정될 수 있으며, 마찬가지로 본 개시의 subnet ID, subnet Mask, DNAI, UE preference 등을 활용하는 방법은 EAS 선택에도 적용할 수 있다. 또한, 본 개시의 subnet ID, DNAI 정보는 지리적 UE 위치 정보와 대응될 수 있으며, UE 위치 정보 대신 에지 컴퓨팅 시스템 관련 절차에서 사용될 수 있다.

도 9는 본 개시의 실시 예에 따른 UE의 구성을 나타낸 도면으로서, UE는 상기한 에지 컴퓨팅 서비스를 지원하는 통신 시스템에서 정해진 통신 방식에 따라 무선 통신을 수행할 수 있는 프로세서(901)와 송수신기(903)를 포함하여 구현될 수 있다. 상기 프로세서(901)는 송수신기(903)의 동작을 제어하며, UE 내 설치된/저장된 프로그램(application client, EEC 등)을 이용하여 도 1 내지 도 8의 실시 예들에서 설명한 방식에 따라 에지 컴퓨팅 서비스를 제공 받도록 장치 전반을 제어할 수 있다.

도 10은 본 개시의 실시 에에 따른 서버의 구성을 나타낸 도면으로서, 도 10의 서버는 상기한 에지 컴퓨팅 서비스를 지원하는 통신 시스템에서 정해진 통신 방식에 따라 유선/무선 통신을 수행할 수 있는 프로세서(1001)와 통신 인터페이스(1003)를 포함하여 구현될 수 있다. 상기 프로세서(1001)는 통신 인터페이스(1003)의 동작을 제어하며, 서버 내 설치된/저장된 프로그램(EAS, EES, ECS 등)을 이용하여 도 1 내지 도 8의 실시 예들에서 설명한 방식에 따라 에지 컴퓨팅 서비스를 제공 받도록 장치 전반을 제어할 수 있다. 도 10의 서버는 EAS, EES, ECS 중 적어도 하나가 될 수 있다.

본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims

에지 컴퓨팅 서비스를 지원하는 통신 시스템에서 단말의 통신 방법에 있어서,
다수의 에지 데이터 네트워크들이 계층적으로 설정된 네트워크 환경에서 제1 서버로부터 상기 다수의 에지 데이터 네트워크들 중 상기 단말과 통신 연결이 가능한 적어도 하나의 에지 데이터 네트워크를 선택하기 위한 제1 정보를 수신한 제2 서버로 요청 메시지를 송신하는 과정; 및
상기 제2 서버로부터 상기 적어도 하나의 에지 데이터 네트워크의 선택과 관련된 정보를 포함하는 응답 메시지를 수신하는 과정을 포함하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 다수의 에지 데이터 네트워크들은 상기 단말의 송신 구간 거리를 기준으로 구분되며, 상기 단말과의 송신 구간 거리를 기준으로 상기 단말과의 거리가 상대적으로 가까운 거리에 위치한 에지 데이터 네트워크와 상기 단말과의 거리가 상대적으로 먼 거리에 위치한 에지 데이터 네트워크로 구분되는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 정보는 상기 적어도 하나의 에지 데이터 네트워크에 속하는 상기 제1 서버의 서브넷 정보를 포함하며, 상기 서브넷 정보는 서브넷 식별자와 서브넷 마스크 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 정보는 상기 적어도 하나의 에지 데이터 네트워크에 속하는 상기 제1 서버의 DNAI(Data Network Access Identifier) 정보를 포함하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 정보는 상기 적어도 하나의 에지 데이터 네트워크에 속하는 상기 제1 서버의 계층을 지시하는 지시자를 포함하는 방법.
에지 컴퓨팅 서비스를 지원하는 통신 시스템에서 단말에 있어서,
송수신기; 및
상기 단말의 송신 구간 거리를 기준으로 구분된 다수의 에지 데이터 네트워크들이 계층적으로 설정된 네트워크 환경에서 제1 서버로부터 상기 다수의 에지 데이터 네트워크들 중 상기 단말과 통신 연결이 가능한 적어도 하나의 에지 데이터 네트워크를 선택하기 위한 제1 정보를 수신한 제2 서버로 요청 메시지를 송신하고, 상기 제2 서버로부터 상기 적어도 하나의 에지 데이터 네트워크의 선택과 관련된 정보를 포함하는 응답 메시지를 수신하는 것을 제어하는 프로세서를 포함하는 단말.
제 6 항에 있어서,
상기 다수의 에지 데이터 네트워크들은 상기 단말과의 송신 구간 거리를 기준으로 상기 단말과의 거리가 상대적으로 가까운 거리에 위치한 에지 데이터 네트워크와 상기 단말과의 거리가 상대적으로 먼 거리에 위치한 에지 데이터 네트워크로 구분되는 단말.
제 6 항에 있어서,
상기 제1 정보는 상기 적어도 하나의 에지 데이터 네트워크에 속하는 상기 제1 서버의 서브넷 정보를 포함하며, 상기 서브넷 정보는 서브넷 식별자와 서브넷 마스크 중 적어도 하나를 포함하는 단말.
제 6 항에 있어서,
상기 제1 정보는 상기 적어도 하나의 에지 데이터 네트워크에 속하는 상기 제1 서버의 DNAI(Data Network Access Identifier) 정보를 포함하는 단말.
제 6 항에 있어서,
상기 제1 정보는 상기 적어도 하나의 에지 데이터 네트워크에 속하는 상기 제1 서버의 계층을 지시하는 지시자를 포함하는 단말.