KR20210144535A - 무선 통신 네트워크에서 네트워크 데이터 수집 및 분석을 위한 이동성 지원 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

무선 통신 네트워크에서 네트워크 데이터 수집 및 분석을 위한 이동성 지원 방법 및 장치를 개시한다. 상기 방법은, 단말에 대한 네트워크 데이터 수집 및 분석 기능(NWDAF) 재할당이 요구됨을 감지하면, 단말 위치, 가입된 분석 정보, 수요자 네트워크 기능(NF) 리스트, 타겟 영역을 기반으로 타겟 NWDAF를 선택하는 과정과, 등록된 가입정보를 포함하는 가입 이관 요청 메시지를 상기 선택된 타겟 NWDAF로 전송하는 과정과, 상기 타겟 NWDAF로부터 선택된 가입정보들의 목록을 포함하는 가입 이관 응답 메시지를 수신하는 과정과, 상기 선택된 가입정보들의 목록을 기반으로 소스 NF에 상기 선택된 가입정보들의 가입해지를 요청하는 과정과, 상기 선택된 가입정보들의 목록을 기반으로 수요자 NF에 대한 가입정보를 갱신하는 과정을 포함한다.

Description

무선 통신 네트워크에서 네트워크 데이터 수집 및 분석을 위한 이동성 지원 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS TO SUPPORT MOBILITY FOR NETWORK DATA COLLECTION AND ANALYSIS FUNCTION IN RADIO COMMUNICATION NETWORKS}

본 개시는 무선 통신 네트워크의 관리를 자동화하기 위해 네트워크 데이터를 수집하고 분석함에 있어서 이동성을 지원하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

4G (4th-Generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G (5th-Generation) 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(long term evolution)/LTE-A(LTE advanced) 시스템 이후 (post LTE)의 시스템이라 불리고 있다.

높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파 (mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가 (60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서 전파의 경로 손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍 (beamforming), 거대(massive) 배열 다중 입출력 (multiple input multiple output: 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 frequency shift keying (FSK) and quadrature amplitude modulation (QAM)) 및 SWSC (sliding window superposition coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC (filter bank multi carrier), NOMA (non-orthogonal multiple access), 및 SCMA (sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.

한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 사물인터넷 (Internet of Things, IoT) 망으로 진화하고 있다. IoE (Internet of Everything) 기술은 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅 데이터 (Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 하나의 예가 될 수 있다.

IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술 등과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크 (sensor network), 사물 통신 (Machine to Machine, M2M), MTC (Machine Type Communication) 등의 기술이 연구되고 있다.

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

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

상술한 바와 같은 이동 통신 시스템의 발전에 따라 다양한 서비스를 제공할 수 있게 되고 무선 통신 네트워크가 복잡해지고 다양해짐에 따라 무선 통신 네트워크의 관리를 자동화하는 기술의 필요성이 대두하였다.

본 개시는 무선 통신 네트워크의 관리를 자동화하기 위한 네트워크 데이터의 분석 및 수집을 제공하는 방법 및 장치를 정의한다.

본 개시는 무선 통신 네트워크에서 네트워크 데이터의 분석 및 수집을 제공하는 네트워크 데이터 수집 및 분석 기능(NWDAF) 개체에서 단말(UE)의 이동성을 지원하는 방법 및 장치를 정의한다.

본 개시는 단말의 이동성 관리 절차에서 NWDAF와 네트워크 기능(network function: NF) 간의 신호 흐름을 제어하는 방법 및 장치를 정의하는 것이다.

본 개시는 단말의 이동성을 지원하기 위해 NWDAF 개체들 간의 신호 흐름을 제어하는 방법 및 장치를 정의하는 것이다.

본 개시는 단말의 이동성 혹은 네트워크 부하로 인한 NWDAF 변경을 지원하는 방법 및 장치를 정의하는 것이다.

본 개시는 단말의 이동성 혹은 네트워크 부하로 인한 NWDAF 개체들 간의 핸드오버를 지원하는 방법 및 장치를 정의하는 것이다.

본 개시의 일 실시예에 따른 방법은, 무선 통신 네트워크에서 이동성을 지원하는 네트워크 데이터 수집 및 분석 기능(NWDAF) 개체에 의한 네트워크 데이터 관리 방법에 있어서, 단말에 대한 NWDAF 재할당이 요구됨을 감지하면, 단말 위치, 가입된 분석 정보, 수요자 네트워크 기능(NF) 리스트, 타겟 영역을 기반으로 타겟 NWDAF를 선택하는 과정과, 등록된 가입정보를 포함하는 가입 이관 요청 메시지를 상기 선택된 타겟 NWDAF로 전송하는 과정과, 상기 타겟 NWDAF로부터 선택된 가입정보들의 목록을 포함하는 가입 이관 응답 메시지를 수신하는 과정과, 상기 선택된 가입정보들의 목록을 기반으로 소스 NF에 상기 선택된 가입정보들의 가입해지를 요청하는 과정과, 상기 선택된 가입정보들의 목록을 기반으로 수요자 NF에 대한 가입정보를 갱신하는 과정을 포함한다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크 데이터 수집 및 분석 기능(NWDAF)을 포함하는 무선 통신 네트워크의 구성도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크 데이터의 수집 및 분석 동작을 도시하는 신호 흐름도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크 데이터를 수집하고 분석하는 시스템의 개괄적인 구조를 도시한 것이다.
도 4는 복수의 NWDAF를 포함하는 무선 통신 네트워크에서 NWDAF 재할당으로 인해 발생할 수 있는 문제점을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 NWDAF 재할당으로 인한 이동성 관리 절차의 동작 과정을 도시한 것이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 소스 NF 변경으로 인한 이동성 관리 절차의 동작 과정을 도시한 것이다.
도 7a 및 도 7b는 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 NWDAF 재할당으로 인한 이동성 관리 절차를 도시한 신호 흐름도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 타겟 NWDAF에 의해 개시되는 이동성 관리 절차를 도시한 신호 흐름도이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 계층적 NWDAF 구조를 가지는 무선 통신 네트워크를 도시한 것이다.
도 10a 및 도 10b는 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 수요자 NF와 연계된 로컬 NWDAF가 존재하는 경우 이동성을 지원하기 위해 가입 정보를 갱신하는 절차를 도시한 신호 흐름도이다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크 기능(NF) 개체의 구성을 도시한 것이다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크 데이터 수집 및 분석 기능(NWDAF) 개체의 구성을 도시한 것이다.

이하 본 개시의 실시예들을 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다.

본 개시의 실시예들을 설명함에 있어서 관련된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시될 수 있다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.

본 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 실시예들은 본 개시의 설명이 완전하도록 하고, 본 개시의 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시의 청구하고자 하는 범위는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

이때, 처리 흐름도를 보이는 도면들의 각 블록과 처리 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

본 개시에서 사용되는 '~부(unit or part)'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 특정한 역할들을 수행하도록 구성될 수 있다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 실행시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다. 또한 실시예에서 '~부'는 하나 이상의 프로세서 및/또는 장치를 포함할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 개시를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하 설명의 편의를 위하여, 3GPP(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 기반의 통신 규격(예를 들어 5G, NR, LTE 또는 이와 유사한 시스템의 규격)에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들이 일부 사용될 수 있다. 하지만, 본 개시가 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.

이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 네트워크 개체(network entity)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 망 객체들 간 인터페이스를 지칭하는 용어, 다양한 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시는 이하에서 설명되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.

본 개시의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 이동통신 규격 표준화 단체인 3GPP가 명세하고 있는 5G 이동통신 규격 상의 무선 접속 네트워크인 New RAN (NR)과 코어 망인 패킷 코어 (5G System, 혹은 5G Core Network, 혹은 NG Core: Next Generation Core)를 주된 대상으로 할 것이지만, 본 개시의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경을 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 개시의 범위를 크게 벗어 나지 아니 하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 개시의 기술 분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능 할 것이다.

5G 시스템에서는, 네트워크 자동화 지원을 위해서, 5G 네트워크 망에서 수집된 데이터를 분석하여 제공하는 기능을 제공하는 네트워크 기능인 네트워크 데이터 수집 및 분석 기능(Network Data Collection and Analysis Function: NWDAF)가 정의될 수 있다. NWDAF는 5G 네트워크로부터 정보를 수집/저장/분석하여 결과를 적어도 하나의 네트워크 기능(Network Function: NF)에게 제공할 수 있으며, 분석 결과는 각 NF에서 독립적으로 이용할 수 있다.

5G 이동통신 시스템에서는 NF들이 NWDAF를 통해 네트워크 관련 데이터(이하 네트워크 데이터라 칭함)의 수집 및 분석 결과를 이용할 수 있도록 지원한다. 이는 각 NF들이 자신이 제공하고 있는 기능들을 효과적으로 제공하기 위해 필요한 네트워크 데이터의 수집 및 분석을 집중화된 형태로 제공하기 위함이다. NWDAF는 네트워크 슬라이스(Network slice)를 기본 단위로 하여 네트워크 데이터의 수집 및 분석을 수행할 수 있다. 하지만, 본 개시의 범위는 네트워크 슬라이스 단위에 한정되지 않으며, NWDAF는 사용자 장치(UE), PDU 세션(Session), NF 상태 및 외부 서비스 서버로부터 획득한 서비스 품질 등 다양한 정보들을 추가적으로 이용할 수 있다.

NWDAF를 통해 분석된 결과는 결과를 요청한 각 NF들에게 전달되고, 전달된 분석 결과는 서비스 품질 (Quality of Service, QoS) 보장/향상, 트래픽 제어, 이동성 관리, 부하 분산과 같은 네트워크 관리 기능들의 최적화하기 위해 사용 될 수 있다.

5G 네트워크 시스템이 제공하는 각 기능들을 수행하는 단위는 NF(혹은 NF 개체라 칭함)로 정의될 수 있다. 대표적인 NF로는 단말(User Equipment: UE)의 액세스 네트워크(access network: AN)에 대한 접근과 이동성을 관리하는 AMF(Access and Mobility Management Function), 세션과 관련된 관리를 수행하는 SMF(Session Management Function), 사용자 데이터 평면을 관리하는 UPF(User Plane Function), 단말이 이용 가능한 네트워크 슬라이스 인스턴스(Network Slice Instance)를 선택하는 NSSF(Network Slice Selection Function) 등을 예시로 들 수 있다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크 데이터 수집 및 분석 기능(NWDAF)을 포함하는 무선 통신 네트워크의 구성도이다.

도 1을 참조하면, NWDAF(105)는 AMF(110)나 SMF(115)나 UPF(125,130,135)와 같은 5G 코어 네트워크 내의 NF들, 효율적인 서비스 제공을 위한 AF(Application Function), 네트워크 노출 기능(network exposure function: NEF), 또는 OAM(Operation, Administration, and Maintenance)으로부터 다양한 방식으로 네트워크 데이터를 수집할 수 있다. AMF(110)는 단말(100) 및 무선 액세스 네트워크(RAN)(120)과 접속되며, UPF(125,130,135)는 RAN(120)을 통한 단말(100)의 사용자 트래픽을 적어도 하나의 데이터 네트워크(data network: DN)(140)로 연결한다.

또한 NWDAF(105)는 NF들에게 네트워크 또는 외부에서 수집된 네트워크 데이터의 분석을 제공할 수 있다. NWDAF(105)는 네트워크 슬라이스 인스턴스의 부하 정도(load level)를 수집 및 분석하여 특정 UE가 이용할 수 있도록 선택하는데 이용할 수 있도록 NSSF에게 제공할 수 있다. NF들(110,115)와 NWDAF(105) 사이에 분석 데이터를 요청하거나 분석 결과를 전달하는 데는 5G 네트워크에서 정의한 서비스 기반 인터페이스 (Service based Interface)가 사용될 수 있고, 전달 방법으로 HTTP와 JSON 형식의 문서 등이 사용될 수 있다.

NWDAF(105)의 수집 데이터는 대표적으로, PCF(Point Coordination Function)로부터의 응용 식별자(Application ID), IP 필터 정보, 미디어/응용 대역폭, AMF로부터의 단말 식별자, 위치 정보, SMF로부터의 목적지 데이터 네트워크 이름(data network name: DNN), 단말 IP, QoS flow bit rate, Qos Flow ID(QFI), QoS flow error rate, QoS flow delay, UPF로부터의 traffic usage report 등이 있을 수 있다.

NWDAF는 또한, 코어 네트워크를 구성하는 NF들 이외에 단말과 서비스 서버 사이의 연결에 영향을 줄 수 있는 개체인 OAM으로부터 NF 자원 상황(resource status), NF 처리 능력 (Throughput), SLA(Service Level Agreement) 정보, 단말로부터의 UE status, UE application information, UE Usage Pattern, AF로부터 제공 받는 서비스의 응용 식별자, 서비스 경험, 트래픽 패턴 등을 추가적으로 수집하여 분석에 활용할 수 있다.

하기의 <표 1> 내지 <표 3>은 NWDAF가 수집하는 네트워크 데이터의 예시들을 나타낸 것이다. NWDAF가 각 개체로부터 네트워크 데이터를 수집하는 기간 및 시점은 개체 별로 상이할 수 있다. 이 외에도, 각 수집 대상의 데이터를 상관시키기 위한 상관 식별자 (Correlation ID)와, 수집 시간을 기록하기 위한 타임 스탬프(Timestamp)를 통해, 수집된 데이터의 상관 관계가 구분될 수 있다.

Information	Source	Description
Application ID	AF	To identify the service and support analytics per type of service (the desired level of service)
IP filter information	AF	Identify a service flow of the UE for the application
Locations of Application	AF/NEF	Locations of application represented by a list of DNAI(s). The NEF may map the AF-Service-Identifier information to a list of DNAI(s) when the DNAI(s) being used by the application are statically defined.
Service Experience	AF	Refers to the QoE per service flow as established in the SLA and during on boarding. It can be either e.g. MOS or video MOS as specified in ITU-T P.1203.3 or a customized MOS
Timestamp	AF	A time stamp associated to the Service Experience provided by the AF, mandatory if the Service Experience is provided by the ASP.

Information	Source	Description
Timestamp	5GC NF	A time stamp associated with the collected information.
Location	AMF	The UE location information.
SUPI(s)	AMF	If UE IDs are not provided as target of analytics reporting for slice service experience, AMF returns the UE IDs matching the AMF event filters.
DNN	SMF	DNN for the PDU Session which contains the QoS flow
S-NSSAI	SMF	S-NSSAI for the PDU Session which contains the QoS flow
Application ID	SMF	Used by NWDAF to identify the application service provider and application for the QoS flow
IP filter information	SMF	Provided by the SMF, which is used by NWDAF to identify the service data flow for policy control and/or differentiated charging for the QoS flow
QFI	SMF	QoS Flow Identifier
QoS flow Bit Rate	UPF	The observed bit rate for UL direction; and The observed bit rate for DL direction
QoS flow Packet Delay	UPF	The observed Packet delay for UL direction; and The observed Packet delay for the DL direction
Packet transmission	UPF	The observed number of packet transmission
Packet retransmission	UPF	The observed number of packet retransmission

Information	Source	Description
Timestamp	OAM	A time stamp associated with the collected information.
Reference Signal Received Power	OAM	The per UE measurement of the received power level in a network cell, including SS-RSRP, CSI-RSRP as specified in clause 5.5 of TS 38.331 and E-UTRA RSRP as specified in clause 5.5.5 of TS 36.331
Reference Signal Received Quality	OAM	The per UE measurement of the received quality in a network cell, including SS-RSRQ, CSI-RSRQ as specified in clause 5.5 of TS 38.331 and E-UTRA RSRQ as specified in clause 5.5.5 of TS 36.331
Signal-to-noise and interference ratio	OAM	The per UE measurement of the received signal to noise and interference ratio in a network cell, including SS-SINR, CSI-SINR, E-UTRA RS-SINR, as specified in clause 5.1 of TS 38.215

도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크 데이터를 수집하고 분석하는 개괄적인 구조를 도시한 것이다

도 2를 참조하면, 과정 210에서 NWDAF는 RAN, AMF, SMF, UPF와 같은 NF들로부터 네트워크 데이터를 수집할 수 있고, 과정 220에서 NEF나 AF로부터 서비스 데이터를 수집할 수 있으며, 과정 230에서 OAM으로부터 관리 데이터를 수집할 수 있고, 과정 240에서 단말로부터 UE 데이터를 수집할 수 있다. 수집 데이터의 예시는 <표 1> 내지 <표 3>과 같다. 과정 250에서 NWDAF는 수집 데이터를 분석하고, 요청에 의해 분석 결과를 해당 NF로 제공할 수 있다.

도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크 데이터를 수집하고 분석하는 시스템의 개괄적인 구조를 도시한 것이다.

도 3을 참조하면, 코어 네트워크를 구성하는 AMF, SMF, OAM, RAN 등의 네트워크 개체들은 동작 1)과 같이 NWDAF(305)의 분석 결과 생성된 분석 데이터를 요청하는 수요자 (Consumer) NF(310)이 될 수 있다. NWDAF(305)는 수요자 NF(310) 요청된 분석 데이터를 생성하기 위하여, NF, AF, OAM과 같은 소스 NF(315)로부터 동작 2)와 같이 데이터를 수집하고 분석한다. NWDAF(305)는 동작 3)과 같이 상기 분석 데이터를 상기 요청을 전송한 수요자 NF(310)로 전달한다. 수요자 NF(310)는 자체 기능을 위한 제어 파라미터 및 동작을 결정하는 과정에서 NWDAF(305)로부터 수신한 분석 데이터를 활용할 수 있다.

NWDAF(305)는 수요자 NF(310)가 요청한 분석 데이터를 제공하기 위하여 네트워크 내의 NF들(315)로부터 필요한 데이터를 수집하여야 한다. NWDAF(305)의 데이터 수집은 해당 NF에 의한 가입(subscription)에 기반하여 수행된다. 소스 NF(315)는 NWDAF(305)의 가입 요청을 받아 요구된 네트워크 데이터를 제공할 수 있다.

NWDAF(305)는 수요자 NF(310)가 요청한 분석 데이터를 제공하기 위하여 네트워크 내의 NF들(315)로부터 필요한 데이터를 수집하여야 한다. NWDAF(305)의 데이터 수집은 해당 NF에 의한 가입(subscription)에 기반하여 수행된다. 소스 NF(315)는 NWDAF(305)의 가입 요청을 받아 요구된 네트워크 데이터를 제공할 수 있다.

무선 통신 네트워크에서는 단말의 이동이나 네트워크 부하 변동 등으로 단말의 신호 메시지를 처리하는 NF가 그 위치나 시간에 따라 다른 NF로 변경될 수 있는데, 이러한 과정에서 단말과 관련된 네트워크 개체가 수요자 NF1에서 수요자 NF2로 변경되거나 혹은 단말과 관련된 네트워크 개체가 소스 NF1에서 소스 NF2로 변경될 수 있다. 그러면 NWDAF와 수요자 NF1 간 가입정보는 더 이상 유효하지 않게 되며, 네트워크 자동화를 위해서는 변경된 수요자 NF2가 NWDAF에 대한 가입 절차를 처음부터 다시 수행하여야 할 수 있다. 또한, NWDAF와 소스 NF1 간의 가입정보 역시 유효하지 않게 되므로, NWDAF는 상기 가입정보를 해지하고 다시 소스 NF2와의 가입 절차를 수행하여야 한다. 이러한 부가적인 절차로 인해 네트워크 내 신호 메시지 부하가 증가하게 된다.

일부 NF의 서비스 영역(coverage)와 유사하게 NWDAF는 제한된 서비스 영역을 가질 수 있다. 일 예로 NWDAF의 서비스 영역은 사업자 네트워크에 대응하는 전체 PLMN(Public Land Mobile Network)를 점유할 수 있거나, 혹은 사업자 네트워크 내에 각자 자신의 서비스 영역을 가지는 다수의 NWDAF가 적용될 수 있다. 이러한 경우 NWDAF 간의 이동성을 지원하면서 데이터 수집과 분석을 원활하게 처리하기 위한 기술들이 필요할 수 있다.

도 4는 복수의 NWDAF를 포함하는 무선 통신 네트워크에서 NWDAF 재할당으로 인해 발생할 수 있는 문제점을 설명하는 도면이다.

도 4를 참조하면, NWDAF 1(405)은 데이터 수집을 위해 소스 NF1(420)에 가입되어 있으며, 수요자 NF1(415)은 분석 데이터의 요청을 위해 NWDAF 1(405)에 가입되어 있다. 단말의 이동성 혹은 네트워크 부하 분산 등과 같은 다양한 이유로 인해 NWDAF 1(405)로부터 NWDAF 2(410)으로의 NWDAF 재할당이 발생할 수 있다. 그러면 NWDAF 1(405)와 수요자 NF1(415) 간 가입정보 및 NWDAF 1(405)와 소스 NF1(420)간 가입정보는 더 이상 유효하지 않게 되며, 네트워크 자동화를 위해서는 수요자 NF1(415)가 새로운 NWDAF 2(410)에 대한 가입 절차를 다시 수행하여야 할 수 있다. 또한, NWDAF 1(405)와 소스 NF1(420) 간의 가입정보 역시 유효하지 않게 되므로, NWDAF 2(405)는 데이터 수집을 위해 소스 NF1(420)와의 가입 절차를 수행하여야 한다. 이러한 부가적인 절차로 인해 네트워크 내 신호 메시지 부하가 증가하게 된다.

본 개시는 상기한 과제를 해소하기 위해 NWDAF의 이동성을 지원하기 위한 실시예들을 제안한다.

도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 NWDAF 재할당으로 인한 이동성 관리 절차의 동작 과정을 도시한 것이다.

도 5를 참조하면, NWDAF1(505)는 단말이 NWDAF1(505)의 서비스 영역을 이탈하여 NWDAF2(510)의 서비스 영역으로 이동하였음을 감지할 수 있다. 혹은 부하 분산 등의 목적으로 상기 단말에 대한 분석 업무의 이관이 필요하다고 판단됨에 따라 NWDAF1(505)은 핸드오버 후보들을 식별하기 위해 동작 1)과 같이 네트워크 기능 프로파일을 관리하는 NRF(Network Repository Function)(515)에게 관련 정보를 질의하고, NRF(515)로부터 수신된 정보를 참조하여 상기 단말에 적합한 새로운 NWDAF2(510)를 선택하여 NWDAF 재할당 절차를 수행할 수 있다. 여기서 NWDAF1(505)는 소스 NWDAF가 되고, NWDAF2(510)는 타겟 NWDAF가 된다. 일 예로서 NWDAF1(505)는 NRF(515)에게 질의하기 위해 단말 위치, 가입된 분석 정보, 수요자 NF 리스트, 타겟 영역 중 적어도 하나의 정보를 전달할 수 있다. 여기서 타겟 영역은 단말이 이동하는 목적지를 포함하는 서비스 영역을 의미한다. NRF(515)는 상기 정보를 기반으로 타겟 NWDAF2(510)의 정보를 소스 NWDAF1(505)로 응답한다.

소스 NWDAF1(505)는 선택된 타겟 NWDAF(510)로 등록된 가입정보에 대한 이관을 요청하는 메시지를 동작 2)와 같이 전송하고, 타겟 NWDAF(510)는 상기 메시지를 통해 수신한 가입정보의 목록으로부터 자신이 지원하고자 하는 가입정보들을 선택하고, 상기 선택된 가입정보들의 목록을 응답 메시지에 포함하여 동작 3)과 같이 소스 NWDAF(505)로 전달한다. 소스 NWDAF(505)는 타겟 NWDAF(510)가 제공한 선택된 가입정보들의 목록을 사용하여 해당하는 선택된 가입정보를 갱신하고, 동작 4)에서 수요자 NF(525) 및 소스 NF(520)의 가입정보를 갱신하는 절차를 수행한다. 구체적으로 동작 4)에서 NWDAF1(505)는 수요자 NF(525)에게 갱신된 가입정보를 전송하고, 소스 NF(520)의 가입정보를 해지한다. 동작 5)에서 소스 NWDAF(505)는 타겟 NWDAF(510)에게 가입정보의 갱신이 완료되었음을 알리면서, 소스 NF(520)으로부터 수집된 네트워크 데이터를 전달할 수 있다.

일 실시예로서, 타겟 NWDAF(510)는 필요에 따라 동작 6)과 같이 소스 NF(520) 및 수요자 NF(525)와의 추가적인 갱신 절차를 수행하여 NWDAF 재할당에 따른 가입정보 갱신 절차를 완료할 수 있다.

도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 소스 NF 변경으로 인한 이동성 관리 절차의 동작 과정을 도시한 것이다.

도 6을 참조하면, 소스 NF1(620)은 NWDAF 1(610)의 서비스 영역에 속하고, 소스 NF2(615)는 NWDAF 2(605)의 서비스 영역에 속해 있다. 단말의 이동에 의해 소스 NF1(520)로부터 소스 NF2(615)로의 핸드오버 절차가 수행되고, 동작 1)에서 NF1(620)은 자신에게 가입된 NWDAF1(610)을 나타내는 old NWDAF ID와 분석 가입 정보를 핸드오버 요청 메시지에 포함시켜 NF2(615)로 전송한다. NF2(615)는 동작 2)에서 상기 핸드오버 요청 메시지에 대응하는 핸드오버 응답 메시지를 NF1(620)으로 전송하고, 동작 3)에서 NWDAF 2(602)로 가입정보의 갱신을 요청한다. NWDAF2(605)는 핸드오버 과정에서 전달되는 정보(즉 old NWDAF ID)를 바탕으로 NWDAF1(610)을 식별하고, 동작 4)와 같이 NWDAF1(610)에게 적어도 하나의 수요자 NF(625) 및 소스 NF(620)(및 다른 소스 NF(들))에 대한 가입정보를 요청하며, NWDAF1(610)은 상기 요청된 가입정보를 NWDAF2(605)로 응답한다. NWDAF2(605)는 상기 수신한 가입정보를 활용하여 적어도 하나의 수요자 NF(625) 및 소스 NF(615)(및 다른 소스 NF(들))과의 가입정보를 갱신함으로써 NWDAF 변경 절차를 완료한다.

도 7a 및 도 7b(이하 도 7이라 칭함)은 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 NWDAF 재할당으로 인한 이동성 관리 절차를 도시한 신호 흐름도이다.

도 7을 참조하면, NWDAF#1(704)은 단계 1에서 수요자 NF(702)로부터 네트워크 분석 데이터의 제공을 요청하는 가입 요청 메시지 Nnwdaf_Analytics_Subscription Request를 수신한다. 상기 가입 요청 메시지는 Analytics ID, Target of Reporting, Event Reporting Information, Notification ID 등을 포함하며, 여기서, Analytics ID는 수요자 NF(702)가 수신하고자 하는 분석 데이터의 종류를 나타내고, Target of Reporting은 분석 대상인 단말 (혹은 단말 그룹이나 전체 단말 등)을 나타내며, Event Reporting Information은 분석 데이터의 보고 주기나 정밀도 및 필터링 정보 등을 나타내는 파라미터이다. Notification ID는, 수요자 NF(702)가 설정하는 값으로, 분석 데이터의 보고 메시지를 구별하기 위한 파라미터이다 (도시된 예시의 경우, #1로 설정됨).

단계 2에서, NWDAF #1(704)는 수요자 NF(702)로부터 수신한 상기 가입 요청 메시지로부터 분석 데이터의 제공에 필요한 소스 데이터를 제공할 수 있는 적어도 하나의 소스 NF(708)를 선정하고 상기 소스 NF(708)로 데이터 제공을 요청하기 위한 이벤트 가입 요청 메시지 Nnf_Event_Subscription Request 를 송신한다. 상기 이벤트 가입 요청 메시지는, 수신할 데이터의 종류를 나타내기 위한 Event ID, 보고 주기 및 보고 데이터의 형식 등을 지정하기 위한 Reporting Information, NWDAF#1(704)로 데이터를 전달하는 보고 메시지를 구별하기 위해 NWDAF#1(704)가 지정한 Notification ID (도시된 예시의 경우, #2로 설정됨)를 포함한다.

단계 3에서, NWDAF#1(704)로부터 이벤트 가입 요청 메시지를 수신한 소스 NF(708)는 상기 단계 2의 가입 요청에 대한 승인을 포함한 이벤트 가입 응답 메시지 Nnf_Event_Subscription Response를 NWDAF#1(704)로 송신한다. 상기 이벤트 가입 응답 메시지는 Event ID와 함께 상기 가입 요청을 식별하기 위해 소스 NF(708)이 설정한 Subscription ID (도시된 예시의 경우, #2로 설정됨)를 포함한다.

단계 4에서, NWDAF#1(704)는 수요자 NF(702)로 상기 단계 1의 가입 요청에 대한 수락을 포함하는 가입 응답 메시지 Nnwdaf_Analytics_Subscription Response를 전송한다. 상기 가입 응답 메시지는, Analytics ID, Target of Reporting, Event Reporting information과 함께, 상기 가입 요청을 식별하기 위해 NWDAF#1(704)이 설정한 Subscription ID (도시된 예시의 경우, #1로 설정됨)를 포함한다. 상기 Subscription ID 및 Notification ID는 이후 단계들에서 이동성에 따라 가입정보를 갱신할 때 필요한 가입정보들을 식별하기 위한 식별자로서 사용된다.

단계 5에서, NWDAF#1(704)은 단말의 이동 혹은 네트워크 부하 분산 등을 위하여 NWDAF 변경이 필요한 상황임을 판단한다. 이러한 판단은 단말이 NWDAF#1(704)의 서비스 영역 외로 이탈하게 되었음을 근거로 한 것으로, NF들로부터 수집한 데이터를 분석하거나 혹은 단말의 이동성 관리 절차에서 발생하는 별도의 시그널링을 통해 이루어질 수 있다. 이러한 판단 과정은 구현에 따라 다양하게 이루어질 수 있으며 상세 사항은 생략하도록 한다.

단계 6에서, NWDAF#1(704)은 가입정보를 이관하기 위한 타겟 NWDAF를 선정하기 위하여, 각 NF의 프로파일 정보를 제공하는 NRF (710)으로 NF 정보 요청 메시지 Nnf_NFInfo_Request를 송신한다. 상기 NF 정보 요청 메시지는, NWDAF#1(704)가 요청하는 NF 종류를 나타내는 NF Type, 타겟 NWDAF가 제공하여야 할 분석 데이터의 종류를 지정하는 Analytics IDs, 희망하는 서비스 지역을 지정하는 target area, 단말의 위치 및 단말 식별자 중 적어도 하나를 포함한다. 일 실시예로서 상기 NF 정보 요청 메시지는 타겟 NWDAF를 선정하기 위한 후보들을 요청하기 위해 'NWDAF'을 나타내는 값으로 설정된 NF Type를 포함한다. NRF(710)는 NWDAF#1(704)의 요청에 따라, 지정된 종류의 분석 데이터들을 제공가능하고 지정된 서비스 지역에서 가입정보의 이관에 대한 후보가 될 수 있는 적어도 하나의 NWDAF의 정보를 NWDAF#1(704)로 송신한다.

단계 7에서, NWDAF #1(704)은 상기 수신된 정보를 기반으로 선택된 타겟 NWDAF인 NWDAF #2(706)로 네트워크 데이터 분석에 대한 가입을 이관하기 위한 가입 이관 요청(Subscription Transfer Request) 메시지를 송신한다. 상기 가입 이관 요청 메시지는 이관을 요청하는 가입정보를 파라미터를 포함하고, 상기 파라미터는 소스 NWDAF #1(704)가 수요자 NF(702)와 설정한 모든 가입에 대한 정보 및 소스 NWDAF #1(704)이 분석 데이터의 제공을 위해 각 소스 NF와 설정한 모든 이벤트 가입들에 대한 정보를 포함한다. 즉, 각 가입들에 대해, 수요자 NF(702)와의 분석 데이터 가입의 경우에는 {Analytics ID, Target of Reporting, Event Reporting Information, Notification ID, Subscription ID, Consumer NF ID, etc.}가 포함되고, 소스 NF(708)와의 이벤트 가입의 경우에는 {Event ID, Reporting Information, Notification ID, Subscription ID, NF ID, etc.}가 포함된다. 이 때, 각 가입에 대한 Subscription ID 및 Notification ID는 해당 가입 과정에서 각 가입을 식별하기 위해 설정된 값으로 설정된다.

단계 8에서, 타겟 NWDAF #2(706)는 상기 가입 이관 요청 메시지를 통해 수신한 가입 정보로부터 타겟 NWDAF #2(706)가 지원하고자 하는 가입들을 선정하고, 상기 선택된 가입들의 가입정보를 가입 이관 응답(Subscription Transfer Response) 메시지에 포함하여 소스 NWDAF #1(704)로 전달한다. 일 실시예로서 타겟 NWDAF#2(706)는, 필요에 따라, 상기 각 선택된 가입들에 대해 보고 주기나 보고 정보 등과 같은 일부 파라미터를 변경하여 소스 NWDAF #1(704)로 전달할 수 있다. 타겟 NWDAF#2(706)는, 상기 각 선택된 가입들에 대해 새로운 Notification ID (도시된 예시의 경우, #3으로 설정됨)를 설정하여 전달한다.

단계 9와 단계 10에서, 소스 NWDAF#1(704)은 타겟 NWDAF#2(706)가 선택한 각 가입들에 대한 가입 정보를 사용하여 소스 NF(708)과 각 가입들의 가입정보를 갱신한다. 이 때, 소스 NWDAF#1(704)은 소스 NF(708)로 전송하는 이벤트 가입 요청 메시지에, 타겟 NWDAF#2(706)로부터 수신한 새로운 Notification ID (=#3)와 타겟 NWDAF#2(706)의 식별자인 NWDAF #2를 포함하여 전송한다. 반면, 각 가입들에 대해 단계 3에서 소스 NF(708)로부터 수신한 Subscription ID의 값들은 상기 이벤트 가입 요청 메시지 내에서 그대로 유지됨으로써, 타겟 NWDAF#2(706)는 동일한 값의 Subscription ID를 사용하여 소스 NF(708)로부터 데이터를 수신할 수 있다.

단계 11 및 단계 12에서, 소스 NWDAF#1(704)은 단계 8에서 수신한 선택된 가입들에 대한 가입정보를 사용하여 타겟 NWDAF#2(706)에 의해 선택되지 않은 가입들을 식별하고, 타겟 NWDAF#2(706)에 의해 선택되지 않은 가입들에 대한 가입 해지를 소스 NF(708)에게 요청하며, 그에 대한 응답을 수신한다.

단계 13에서, 소스 NWDAF#1(704)은 수요자 NF(702)에게 타겟 NWDAF#2(706)로부터 수신한 선택된 가입들 중 분석 데이터 가입들에 대해 가입정보를 갱신하도록 요청하는 가입 응답 메시지를 전송한다. 상기 가입 응답 메시지는, 갱신되는 각 가입들에 대해 타겟 NWDAF#2(706)이 설정한 Subscription ID (도시된 예시의 경우, #3으로 설정됨) 및 타겟 NWDAF#2(706)의 식별자의 값으로 설정된 new NWDAF ID를 포함한다. 한편, 각 가입들에 대해 단계 1에서 수요자 NF(702)로부터 수신한 Notification ID의 값들은 갱신과정을 위한 단계 13의 가입 응답 메시지 내에서 그대로 유지됨으로써, 타겟 NWDAF#2(706)은 Notification ID의 동일한 값을 사용하여 수요자 NF(702)로 분석 데이터를 보고할 수 있다.

단계 14에서, 소스 NWDAF#1(704)은 상기 선택된 가입들에 대한 갱신 과정이 완료되었음을 알리는 가입 이관 완료(Subscription Transfer Complete) 메시지를 타겟 NWDAF#2(706)로 전송한다. 상기 가입 이관 메시지를 수신한 타겟 NWDAF#2(706)는, 상기 선택된 가입들에 대해 갱신된 가입정보를 활용하여 수요자 NF(702) 및 소스 NF(708)과 통신이 가능하게 된다.

단계 15와 단계 16과 단계 17은, 단계 9과 단계 10과 단계 13에 대한 다른 구현의 예시로서, 상기 가입 갱신 과정을 소스 NWDAF#1(704)가 수행하는 대신, 타겟 NWDAF#2(706)는 소스 NWDAF#1(704)로부터 수신한 가입정보로부터 갱신할 가입들을 선정하고, 상기 선택된 가입들에 대해 수요자 NF(702) 및 소스 NF(708)과 가입 갱신 과정을 수행할 수 있다. 단계 15, 16, 17이 수행되는 경우에는, 단계 9, 10, 13을 생략하는 것이 가능할 것이다. 또한, 본 예시에 도시되지 않았으나, 단계 13 혹은 단계 17을 수행하는 과정에서 선택되지 않은 가입들에 대해 수요자 NF(702)와 가입을 해지하도록 하는 것이 가능하며, 혹은 단계 13 혹은 단계 17을 완료한 후에 (단계 10, 11과 유사한) 별도의 해지 절차를 수행하는 것도 가능하다.

단계 17이 수행되는 경우, 단계 17이 NWDAF#1과 수요자 NF(702) 간의 기존의 Subscription ID #1을 대체하는 가입임을 수요자 NF(702)가 알 수 있도록 하기 위하여, NWDAF #2(706)는 NWDAF #1(704)으로부터 수신한 subscription info 혹은 이전의 가입 식별자인 Subscription ID #1 나 수요자 NF(702)가 제공했던 Notification ID #1 중 적어도 하나를, 수요자 NF(702)로 전송하는 가입 응답 메시지에 Nnwdaf_Analytics_Subscription Response에 포함시킬 수 있다.

도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 타겟 NWDAF에 의해 개시되는 이동성 관리 절차를 도시한 신호 흐름도이다. 도시된 절차는 앞서 설명한 도 7의 경우와 유사하나 수요자 NF에 의해 타겟 NWDAF가 선정되고 타겟 NWDAF에 의해 가입 이관 절차가 수행된다는 차이점이 있다.

도 8을 참조하면, 단계 0에서, 수요자 NF #1(802)은 소스 NWDAF #1(806)에 데이터 분석을 위해 가입되어 있으며, 소스 NWDAF #1(806)은 데이터 수집을 위해 소스 NF(810)에 가입되어 있다.

단계 1과 단계 2는, 이동성 관리 과정에서 가입 정보가 수요자 NF들(802,804) 간에 전달되는 경우를 예시한 것으로써 구체적인 절차는 각 구현에 따라 변경될 수 있다. 단계 1에서, 수요자 NF #2(804)는 단말의 이동 혹은 네트워크 부하 분산 등을 위하여 NWDAF 변경 및 수요자 NF 변경이 발생하였음을 인지하고, 핸드오버 소스인 수요자 NF #1(802)으로 핸드오버를 위한 정보를 요청하는 핸드오버 컨텍스트 요청(Handover Context Request) 메시지를 전송한다. 상기 핸드오버 컨텍스트 요청 메시지는 핸드오버의 대상인 단말을 식별하는 UE ID와, 수요자 NF#2(804)가 사용하고자 하는 분석 데이터의 종류를 나타내는 analytics supported 정보를 다른 핸드오버 관련 파라미터와 함께 포함한다.

단계 2에서, Consumer NF #1(802)은 UE ID 및 UE context와 함께, Consumer NF #2(804)가 제공한 analytics supported 정보를 참조하여 자신이 사용 중인 NWDAF#1(806)의 식별자인 old NWDAF ID 및 현재 설정된 가입들에 대한 가입정보를 핸드오버 컨텍스트 응답 메시지에 포함하여 수요자 NF #2(804)로 전송한다. 구현에 따라서는, 상기 핸드오버 컨텍스트 응답 메시지는 가입정보 없이 네트워크 데이터 분석 기능의 식별자만 포함할 수 있으며, 이 경우에 수요자 NF #2(804)는 이후의 단계에서 새로운 NWDAF로부터 직접 가입 정보를 수신할 수 있다.

단계 3에서, Consumer NF #2(804)는 상기 수신한 가입들에 대한 가입정보를 기반으로 원하는 가입들을 선택하고, 상기 선택된 가입들에 대한 가입정보인 Analytics ID, Target of Reporting, Event Reporting Information및 상기 가입정보와 관련된 Notification ID (도시된 예시에서 #1로 설정됨)를 포함하는 가입 요청 메시지를 NWDAF #2(808)로 전송한다. 이 때, 상기 가입 요청 메시지는 Consumer NF #1(802)으로부터 수신한 old NWDAF ID를 포함함으로써, NWDAF #2(808)는 상기 가입 요청 메시지가 이동성에 의한 갱신 과정에서 전송된 것임을 알 수 있도록 한다.

단계 4에서, NWDAF #2(808)는 상기 old NWDAF ID로부터 NWDAF #1(806)을 찾아 단말에 대해 설정된 가입들에 대한 가입정보를 요청하는 가입 이관 요청 메시지를 전송한다. 이 때, 상기 가입 이관 요청 메시지에 포함되는 Subscription Info 에는 상기에서 기술한 각 선택된 가입들을 식별하기 위한 정보가 포함되며, NWDAF #1(806)은 상기 정보로부터 단말과 관련된 각 가입들을 선별할 수 있다. 단계 5에서 NWDAF #1(806)은 상기 가입 이관 요청 메시지에 응답하여 UE ID, 가입 정보, 수집된 데이터 및 이력 데이터를 포함하는 가입 이관 응답 메시지를 NWDAF#2(808)로 전송한다. 단계 6에서 NWDAF #2(808)는 수요자 NF#2(804)로 가입정보 갱신을 위한 가입 응답 메시지를 전송하며, 또한 단계 7 및 단계 8에서 소스 NF(810)과 가입정보 갱신을 위한 가입 요청 메시지와 가입 응답 메시지를 교환한다. 이때 단계 6에서 NWDAF #2(808)로부터 수요자 NF#2(804)로 전달되는 가입 응답 메시지는 해당 갱신된 가입에 대해 NWDAF #2(808)가 새로 할당한 Subscription ID를 포함할 수 있다.

이후 단계 9에서 상기 선택된 가입들에 대한 갱신이 완료되었음을 알리는 가입 이관 완료 메시지가 NWDAF #2(808)로부터 NWDAF #1(806)로 수신되면, 단계 10 및 단계 11에서 NWDAF #1(806)은 소스 NF(810)과, 상기 단계들에서 선택되지 않은 가입들에 대한 가입 해지 절차를 수행한다.

도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 계층적 NWDAF 구조를 가지는 무선 통신 네트워크를 도시한 것이다.

도 9를 참조하면, 각 수요자 NF1,2(925,930)와 개별적으로 연계된 로컬 NWDAF1,2(915,920)가 존재한다. 중앙 NWDAF(905)는 소스 NF1(935)에 가입되어 네트워크 데이터를 수집하고, 로컬 NWDAF1,2(915,920)를 통해 해당하는 수요자 NF(925,930)에게 분석 데이터를 전달한다. 다른 예로서 중앙 NWDAF(905)는 소스 NF1(935)로부터 수집된 데이터를 로컬 NWDAF1,2(915,920)로 전달하고, 로컬 NWDAF1,2(915,920)는 상기 수집된 데이터를 기반으로 자신의 수요자 NF1,2(925,930)를 위한 분석 데이터를 생성하고 해당 수요자 NF1,2(925,930)로 전달한다.

이상과 같이 NWDAF들은 다단계로 구성되며, 일부 분석 데이터는 중앙 NWDAF에서 제공하고, 이동성을 처리하는 과정에서 일부 분석에 대한 가입 정보만이 변경될 수 있다. 이동성을 처리하는 과정에서, 일부 분석에 대한 가입은 로컬 NWDAF로부터 중앙 NWDAF로 이관되거나 반대로 중앙 NWDAF로부터 로컬 NWDAF로 이관될 수 있다. 일 실시예로, 로컬 NWDAF는, 수요자 NF와 병합되어 구현될 수 있다. 이러한 경우에는 로컬 NWDAF와 수요자 NF 간의 신호 메시지는 내부 신호로 대체할 수 있다.

도 10a 및 도 10b(이하 도 10이라 칭함)은 본 개시의 일 실시에에 따른 무선 통신 네트워크에서 수요자 NF와 연계된 로컬 NWDAF가 존재하는 경우 이동성을 지원하기 위해 가입정보를 갱신하는 절차를 도시한 신호 흐름도이다.

도 10을 참조하면, 단계 0에서 수요자 NF #1(1002)은 데이터 분석을 위해 로컬 NWDAF #1(1006)에 가입되어 있고, 로컬 NWDAF #1(1006)은 데이터 수집을 위해 소스 NF(1012)에 가입되어 있다. 수요자 NF #1(1002)은 로컬 NWDAF #1(1006)과 연계되며, 수요자 NF#2(1004)는 로컬 NWDAF #2(1008)과 연계된다.

단계 1 내지 단계 6과 단계 9의 동작은 도 8의 단계 1 내지 단계 6 및 단계 9와 동일하다.

로컬 NWDAF #1(1006)은 가입정보의 이관 절차가 완료된 이후에 단계 7에서 중앙 NWDAF(1010)으로 분석 가입해지 요청 메시지 Nnwdaf_Analytics_Unscription Request를 전송하며, 상기 분석 가입해지 요청 메시지는 Analytics ID와 함께 가입을 해지하고자 하는 각 가입에 대한 Subscription ID를 포함한다. 단계 8에서 상기 분석 가입해지 요청 메시지에 대응하는 분석 가입해지 응답 메시지 Nnwdaf_Analytics_Unsubscription Response가 중앙 NWDAF(1010)로부터 수신되면 가입해지가 완료된다.

가입 갱신 절차에서 새로운 로컬 NWDAF #2(1008)는 이전 로컬 NWDAF #1(1006)에서 수요자 NF#1(1002)로 제공하던 일부의 분석 데이터에 대해, 로컬 NWDAF #2(1008) 대신에, 중앙 NWDAF(1110)가 제공하도록 결정할 수 있다. 이 경우 단계 10에서 새로운 가입 요청을 위한 분석 가입 요청 메시지 Nnwdaf_Analytics_Subscription Request 메시지가 로컬 NWDAF #2(1008)로부터 중앙 NWDAF(1010)로 송신될 수 있다. 상기 분석 가입 요청 메시지는 중앙 NWDAF(1010)가 제공하기를 원하는 분석 데이터와 관련된 Analytics ID, Reporting Information (및 다른 가입정보), Subscription ID (도시된 예시에서 #1로 설정됨)를 포함한다. 단계 11에서 중앙 NWDAF(1010)는 상기 분석 가입 요청 메시지에 대한 응답으로 Analytics ID 및 Subscription ID (도시된 예시에서 #1로 설정됨)를 포함하는 분석 가입 응답 메시지 Nnwdaf_Analytics_Subscription Response 메시지를 로컬 NWDAF #2(1008)로 전송한다.

그 결과로 로컬 NWDAF#1(1006)에서 로컬 NWDAF#2(1008)로 변경되는 과정에서 분석 데이터를 제공하는 주체를 로컬 NWDAF#1(1006)에서 중앙 NWDAF(1010)로 변경하는 것이 가능하다.

일 실시예로서, 소스 NF(1012)에 대한 데이터 수집이 중앙 NWDAF(1010)를 통해 이루어지는 경우, 중앙 NWDAF(1010)의 데이터 수집과 관련된 가입정보는 변경되지 않으며, 따라서 소스 NF(1012)와의 가입들에 대한 갱신 절차는 생략될 수 있다.

도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크 기능(NF) 개체의 구성을 도시한 것이다. 도시된 구성은 본 개시의 실시예들 중 적어도 하나에 따른 수요자 NF 혹은 소스 NF에 적용될 수 있다.

도 11을 참조하면, NF 개체는 송수신부(1110), 메모리(1115) 및 프로세서(1105)를 포함할 수 있다. 전술한 NF의 동작에 따라, NF 개체의 송수신부(1110), 메모리(1115) 및 프로세서(1105)가 동작할 수 있다. NF 개체의 구성은 도시된 예에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, NF 개체는 보다 더 많은 구성 요소를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함하여 구성될 수도 있다. 송수신부(1110), 메모리(1115) 및 프로세서(1105)는 적어도 하나의 칩(chip)으로 구현될 수도 있다. 일 실시예에서 NF 개체는 RAN 및 코어 네트워크에 포함된 개체, 예를 들어, AMF, SMF, UPF 등을 포함할 수 있다.

송수신부(1110)는 단말, 다른 NF 개체, 또는 NWDAF와 신호 메시지들, 수집 데이터 및 분석 데이터를 송수신할 수 있도록 구성되다. 메모리(1115)는 NF 개체의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있도록 구성된다. 또한, 메모리(1115)는 NF 개체에서 획득되는 신호에 포함된 제어 정보 또는 데이터를 저장할 수 있도록 구성된다. 메모리(1115)는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 메모리(1115)는 복수 개의 메모리로 구성될 수도 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 프로세서(1115)는 전술한 실시예들 중 적어도 하나에 따라 NF 개체가 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, NF 개체는 NWDAF에 가입하여 이용 가능한 분석 데이터의 요청을 송신하고, NWDAF로부터 이용 가능한 분석 데이터를 포함하는 응답을 수신할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, NF 개체는 NWDAF로부터 가입 요청을 수신하고, 가입된 NWDAF에게 수집 데이터를 전송할 수 있다. 일부 실시예에 따르면 NF 개체는 이동성 지원을 위한 신호 메시지들 및 가입 정보를 다른 NF 개체 및 NWDAF 개체와 교환할 수 있다. 프로세서(1105)는 상술한 실시예 중 일부 동작 만을 수행할 수도 있고, 이에 한정되지 않고, 프로세서(1105)는 상술한 실시예의 전부 또는 일부에 따라 NF 개체가 동작할 수 있도록 모든 과정을 제어할 수도 있다.

도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 NWDAF 개체의 구성을 도시한 것이다. 도시된 구성은 본 개시의 실시예들 중 적어도 하나에 따른 소스 NWDAF, 타겟 NWDAF, 로컬 NWDAF, 혹은 중앙 NWDAF에 적용될 수 있다.

도 12를 참조하면, NWDAF 개체는 송수신부(1210), 메모리(1215) 및 프로세서(1205)를 포함할 수 있다. 전술한 NWDAF 의 동작에 따라, NWDAF 개체의 송수신부(1210), 메모리(1215) 및 프로세서(1205)가 동작할 수 있다. NWDAF 개체의 구성은 도시된한 예에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, NWDAF 개체는 보다 더 많은 구성 요소를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함하여 구성될 수도 있다. 송수신부(1210), 메모리(1215) 및 프로세서(1205)는 적어도 하나의 칩(chip)으로 구현될 수도 있다.

송수신부(1210)는 NF 개체들과 신호 메시지들, 수집 데이터 및 분석 데이터를 송수신할 수 있도록 구성되다. 메모리(1215)는 NWDAF 개체의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있도록 구성된다. 또한, 메모리(1215)는 NWDAF 개체에서 획득되는 신호에 포함된 제어 정보 또는 데이터를 저장할 수 있도록 구성된다. 메모리(1215)는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 메모리(1215)는 복수 개의 메모리로 구성될 수도 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 프로세서(1215)는 전술한 실시예들 중 적어도 하나에 따라 NWDAF 개체가 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, NWDAF 개체는 수요자 NF로부터 데이터 분석을 위한 가입 요청을 수신하고, 가입된 수요자 NF로 이용 가능한 분석 데이터를 포함하는 응답을 송신할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, NWDAF 개체는 소스 NF로 가입 요청을 송신하고, 소스 NF로부터 수집 데이터를 수신할 수 있다. 일부 실시예에 따르면 NWDAF는 적어도 하나의 NF 개체 및 다른 NWDAF와 이동성 지원을 위한 신호 메시지들 및 가입정보를 교환할 수 있다. 프로세서(1205)는 상술한 실시예 중 일부 동작 만을 수행할 수도 있고, 이에 한정되지 않고, 프로세서(1205)는 상술한 실시예의 전부 또는 일부에 따라 NWDAF 개체가 동작할 수 있도록 모든 과정을 제어할 수도 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 실시예들 각각의 적어도 일부분이 서로 조합되어 기지국 혹은 단말에 의해 운용될 수 있다.

상술한 본 개시의 구체적인 실시예들에서, 개시에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.

본 명세서와 도면에 개시된 실시 예들은 본 개시의 기술 내용을 쉽게 설명하고, 본 개시의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 개시의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 또한 앞서 설명된 본 개시에 따른 실시예들은 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims (1)

1. 무선 통신 네트워크에서 네트워크 데이터 수집 및 분석 기능(NWDAF) 개체에 의한 이동성 지원 방법에 있어서,
   단말에 대한 NWDAF 재할당이 요구됨을 감지하면, 단말 위치, 가입된 분석 정보, 수요자 네트워크 기능(NF) 리스트, 타겟 영역을 기반으로 타겟 NWDAF를 선택하는 과정과,
   등록된 가입정보를 포함하는 가입 이관 요청 메시지를 상기 선택된 타겟 NWDAF로 전송하는 과정과,
   상기 타겟 NWDAF로부터 선택된 가입정보들의 목록을 포함하는 가입 이관 응답 메시지를 수신하는 과정과,
   상기 선택된 가입정보들의 목록을 기반으로 소스 NF에 상기 선택된 가입정보들의 가입해지를 요청하는 과정과,
   상기 선택된 가입정보들의 목록을 기반으로 수요자 NF에 대한 가입정보를 갱신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

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