KR20230050048A

KR20230050048A - 무선 통신 시스템에서 Home Routed 세션의 Visited 사업자 망에서 세션 분기 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20230050048A
Application number: KR1020210133276A
Authority: KR
Inventors: 이지철; 김혜성
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2021-10-07
Filing date: 2021-10-07
Publication date: 2023-04-14
Also published as: US20230116405A1; CN118077229A; WO2023059141A1

Abstract

본 개시는 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템의 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시의 무선 통신 시스템에서, PDU (Protocol Data Unit) 세션을 관리하는 제1 엔터티의 방법은 제2 엔터티로부터, VSBO(visited session breakout) 허용 지시자를 포함하는 세션 관리와 관련된 요청 메시지를 수신하는 과정과 상기 세션 관리와 관련된 요청 메시지를 기반으로 VSBO 세션의 생성 여부를 결정하는 과정과 제3 엔터티()로 세션 생성 요청 메시지를 송신하는 과정과 제3 엔터티로부터 VSBO 승인 여부를 포함하는 세션 생성 응답 메시지를 수신하는 과정을 포함한다.

Description

무선 통신 시스템에서 Home Routed 세션의 Visited 사업자 망에서 세션 분기 방법 및 장치 {Method and apparatus for Session Breakout of Home Routed Session in Visited PLMN in a wireless communication system}

본 개시는 무선 통신 시스템에 관련된 것으로 로밍 중인 단말의 세션을 관리하는 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 경로손실 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), 및 SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.

한편, 셀룰러 이동통신 표준을 담당하는 3GPP는 기존 4G LTE 시스템에서 5G 시스템으로의 진화를 꾀하기 위해 새로운 코어 네트워크 (Core Network) 구조를 5G Core (5GC) 라는 이름으로 명명하고 표준화를 진행하고 있다.

5GC는 기존 4G를 위한 네트워크 코어인 진화된 패킷 코어 (Evolved Packet Core: EPC) 대비 다음과 같은 차별화된 기능을 지원한다.

첫째, 5GC에서는 네트워크 슬라이스 (Network Slice) 기능이 도입된다. 5G의 요구 조건으로, 5GC는 다양한 종류의 단말 타입 및 서비스를 지원해야 한다; e.g., 초광대역 이동 통신 (enhanced Mobile Broadband: eMBB), 초고신뢰 저지연 통신 (Ultra Reliable Low Latency Communications: URLLC), 대규모 사물 통신 (massive Machine Type Communications: mMTC). 이러한 단말/서비스는 각각 코어 네트워크에 요구하는 요구조건이 다르다. 예를 들면, eMBB 서비스인 경우에는 높은 데이터 전송 속도 (data rate)를 요구하고 URLLC 서비스인 경우에는 높은 안정성과 낮은 지연을 요구한다. 이러한 다양한 서비스 요구조건을 만족하기 위해 제안된 기술이 네트워크 슬라이스 (Network Slice) 방안이다.

네트워크 슬라이스는 하나의 물리적인 네트워크를 가상화 (Virtualization) 하여 여러 개의 논리적인 네트워크를 만드는 방법으로, 각 네트워크 슬라이스 인스턴스(Network Slice Instance: NSI)는 서로 다른 특성을 가질 수 있다. 따라서, 각 NSI 마다 그 특성에 맞는 네트워크 기능 (Network Function: NF)을 가짐으로써 다양한 서비스 요구조건을 만족시킬 수 있다. 각 단말마다 요구하는 서비스의 특성에 맞는 NSI를 할당하여 여러 5G 서비스를 효율적으로 지원할 수 있다.

둘째, 5GC는 이동성 관리 기능과 세션 관리 기능의 분리를 통해 네트워크 가상화 패러다임 지원을 수월하게 할 수 있다. 기존 4G LTE에서는 모든 단말이 등록, 인증, 이동성 관리 및 세션 관리 기능을 담당하는 이동성 관리 엔티티 (Mobility Management Entity: MME) 라는 단일 코어 장비와의 시그널링 교환을 통해서 망에서 서비스를 제공받을 수 있었다. 하지만, 5G에서는 단말의 수가 폭발적으로 늘어나고 단말의 타입에 따라 지원해야 하는 이동성 및 트래픽/세션 특성이 세분화됨에 따라 MME와 같은 단일 장비에서 모든 기능을 지원하게 되면 필요한 기능별로 엔티티를 추가하는 확장성 (Scalability)이 떨어질 수밖에 없다. 따라서, 제어 평면을 담당하는 코어 장비의 기능/구현 복잡도와 시그널링 부하 측면에서 확장성 개선을 위해 이동성 관리 기능과 세션 관리 기능을 분리하는 구조를 기반으로 다양한 기능들이 개발되고 있다.

기존의 Visited PLMN (Public Land Mobile) 의 Data Network 에서 제공하는 세션 관리 기술인 Local Breakout PDU (Protocol Data Unit) 세션을 통하여서도 Visited 망의 PDU 세션을 통하여 제공이 되지만, 로밍 상황에서 Home PLMN 으로 핸드오버가 발생하는 경우에 두 개의 PDU 세션이 필요하게 되며, 또한 두 개의 PDU 세션의 구분을 위하여 두 개 이상의 DNN (Data Network Name) 이 필요하며, 이를 제어하기 위한 URSP (UE Route Selection Policy) 규칙을 활용하여야 하는 복잡함이 존재한다.

본 개시는 무선 통신 시스템에 관련된 것으로, 무선 통신 시스템에서, 로밍 중인 단말의 Home Routed 세션에 대한 Visited 네트워크에서의 Local UPF 추가/변경/삭제를 통한 세션 분기 방법을 지원하기 위한 방법 및 장치를 제안한다.

본 개시는 무선 통신 시스템에서 단말이 로밍(Roaming)을 수행하는 경우, Home Routing 세션을 사용하여 Visited PLMN (Public Land Mobile Network) 에서, 5G 세션 관리 기능인 Uplink Classifier (이하, ULCL로 칭한다)/Branching Point(이하, BP로 칭한다) 기술을 활용하여 Visited PLMN 망의 에지 컴퓨팅(Edge Computing) 환경에서 제공되는 EAS(Edge Application Server) 에 접속을 가능하도록 하는 기술을 제안한다.

본 개시는 하나의 PDU 세션에서 Home 네트워크에서 제공하는 DN (Data Network) 에서 접속이 가능하면서 동시에, Visited 네트워크에서 제공하는 Local DN 에도 동시에 접속할 수 있도록 하는 방법을 제공한다.

본 개시는 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템의 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시의 무선 통신 시스템에서, PDU (Protocol Data Unit) 세션을 관리하는 제1 엔터티의 방법은 제2 엔터티로부터, VSBO(visited session breakout) 허용 지시자를 포함하는 세션 관리와 관련된 요청 메시지를 수신하는 과정과 상기 세션 관리와 관련된 요청 메시지를 기반으로 VSBO 세션의 생성 여부를 결정하는 과정과 제3 엔터티로 세션 생성 요청 메시지를 송신하는 과정과 제3 엔터티로부터 VSBO 승인 여부를 포함하는 세션 생성 응답 메시지를 수신하는 과정을 포함한다.

본 개시에 따르면 단말이 로밍을 수행하는 경우, Home Routing 세션을 사용하여 Visited PLMN에서, ULCL/BP 기술을 활용하여 Visited PLMN 망의 에지 컴퓨팅 환경에서 제공되는 EAS(Edge Application Server)에 접속이 가능할 수 있다.

본 개시에 따르면, DNS(Domain Name System) 요청을 전달한 단말은 로밍 중에, 하나의 PDU 세션에서, Home 네트워크에 연결된 DN에서 제공하는 서비스와, Visited 네트워크에서 제공하는 에지 컴퓨팅 서비스를 동시에 받을 수 있다.

본 개시에 따르면, 단말에서는 추가적인 PDU 세션의 생성 없이, 로밍 중에, Visited 네트워크에서 제공하는 EHE (Edge Computing Environment)를 통한 에지 컴퓨팅 서비스에 접속할 수 있다.

도 1은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 5G 시스템 네트워크 환경 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른5G 시스템의 네트워크 환경 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 에지 컴퓨팅을 지원하는 통신 시스템(이하, 에지 컴퓨팅 시스템)의 일 구성 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 Home 라우팅 로밍 시나리오에서 ULCL/BP 활용하여 Visited 네트워크에서 운영하는 에지 컴퓨팅 서비스의 EAS 에 접근하도록 하는 5G 시스템 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 Home 라우팅 세션에서 Visited 네트워크에서의 세션 분기를 허용하는 세션 생성 절차를 도시한 순서도이다.
도 6는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 Home 라우팅 세션에 대한 세션 변경 절차를 도시한 순서도이다.도 7은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 Home 라우팅 세션에 대한 세션 변경 절차를 구조적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 AMF의 장치 구성을 도시한 도면이다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 SMF의 장치 구성을 도시한 도면이다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 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 첨부된 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성 요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다. 본 개시에 따른 기술적 사상의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한 본 개시를 설명함에 있어서 관련된 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시에 따른 기술적 사상의 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.

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.

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 기술과 에지 컴퓨팅 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, 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 : UE로 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 UE들에서 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. 3GPP에서 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 단말이 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(Edge Application Server : EAS)에 접속하여 데이터 서비스를 이용하는 Mobile Edge Computing에 대한 기술에 대한 것이다.

이하, 기지국은 단말의 자원할당을 수행하는 주체로서, eNode B, Node B, BS (Base Station), RAN (Radio Access Network), AN (Access Network), RAN node, 무선 접속 유닛, 기지국 제어기, 또는 네트워크 상의 노드 중 적어도 하나일 수 있다. 단말은 UE (User Equipment), MS (Mobile Station), 셀룰러폰, 스마트폰, 컴퓨터, 또는 통신기능을 수행할 수 있는 멀티미디어시스템을 포함할 수 있다.

본 발명에서 하향링크(Downlink; DL)는 기지국이 단말에게 전송하는 신호의 무선 전송경로이고, 상향링크는(Uplink; UL)는 단말이 기국에게 전송하는 신호의 무선 전송경로를 의미한다. 또한, 이하에서 LTE 혹은 LTE-A 시스템을 일례로서 본 개시의 실시예를 설명하지만, 유사한 기술적 배경 또는 채널형태를 갖는 여타의 통신시스템에도 본 개시의 실시예가 적용될 수 있다. 예를 들어 LTE-A 이후에 개발되는 5세대 이동통신 기술(5G, new radio, NR)이 본 개시의 실시예가 적용될 수 있는 시스템에 포함될 수 있으며, 이하의 5G는 기존의 LTE, LTE-A 및 유사한 다른 서비스를 포함하는 개념일 수도 있다. 또한, 본 개시의 실시예는 숙련된 기술적 지식을 가진자의 판단으로써 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 일부 변형을 통해 다른 통신시스템에도 적용될 수 있다. 이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 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. 예를 들면, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다. 이 때, 본 개시의 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행할 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 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다. 또한 실시예에서 '~부'는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.

도 1은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 5G 시스템의 네트워크 환경 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1의 5G 시스템의 네트워크 구조에 포함된 네트워크 엔티티(entity)는 시스템 구현에 따라 네트워크 기능(network function: NF)를 포함할 수 있다.

도 1을 참조하면, 5G 시스템(100)의 네트워크 구조는 다양한 네트워크 엔티티들을 포함할 수 있다. 일 예로, 5G 시스템(100)은 인증 서버 기능(authentication server function: AUSF)(108), 액세스 및 이동성 관리 기능((core) access and mobility management function: AMF)(103), 세션 관리 기능(session management function: SMF)(105), 정책 제어 기능(policy control function: PCF)(106), 어플리케이션 기능(application function: AF)(107), 통합된 데이터 관리(unified data management: UDM)(109), 데이터 네트워크(data network: DN)(110), 네트워크 노출 기능(network exposure function: NEF)(113), 에지 어플리케이션 서비스 도메인 저장소(edge application service domain repository: EDR)(115), 에지 어플리케이션 서버(edge application server: EAS)(114), EAS 디스커버리 기능(EAS discovery function: EASDF)(112), 사용자 평면 기능(user plane function: UPF)(104), (무선) 액세스 네트워크((radio) access network: (R)AN)(102), 및 단말, 즉, 사용자 장치(user equipment: UE)(101)를 포함할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따른 5G 시스템(100)의 각 NF들은 다음과 같은 기능을 지원한다.

AUSF(108)는 UE(101)의 인증을 위한 데이터를 처리하고 저장한다.

AMF(103)는 UE 단위의 접속 및 이동성 관리를 위한 기능을 제공하며, 하나의 UE 당 기본적으로 하나의 AMF에 연결될 수 있다. 일 예로, AMF(103)는 3GPP 액세스 네트워크들 간의 이동성을 위한 CN(Core Network) 노드 간 시그널링, 무선 액세스 네트워크(radio access network: RAN) CP(Control Plane) 인터페이스(일 예로, N2 인터페이스)의 종단(termination), NAS(non access stratum) 시그널링의 종단(N1), NAS 시그널링 보안(NAS 암호화(ciphering) 및 무결성 보호(integrity protection)), AS 보안 제어, 등록 관리(등록 영역(registration area) 관리), 연결 관리, 아이들 모드 UE 접근성(reachability) (페이징 재전송의 제어 및 수행 포함), 이동성 관리 제어(가입 및 정책), 인트라-시스템 이동성 및 인터-시스템 이동성 지원, 네트워크 슬라이싱의 지원, SMF 선택, 합법적 감청(lawful intercept)(AMF 이벤트 및 LI 시스템으로의 인터페이스에 대한), UE(101)와 SMF(105) 간의 세션 관리(session management: SM) 메시지의 전달 제공, SM(session management) 메시지 라우팅을 위한 트랜스패런트 프록시(transparent proxy), 액세스 인증(access authentication), 로밍 권한 체크를 포함한 액세스 허가(access authorization), UE와 SMF(105) 간의 SM 메시지의 전달 제공, 보안 앵커 기능(security anchor function: SAF) 및/또는 보안 컨텍스트 관리(security context management: SCM) 등의 기능을 지원한다. AMF(103)의 일부 또는 전체의 기능들은 하나의 AMF의 단일 인스턴스(instance) 내에서 지원될 수 있다.

DN(110)은 예를 들어, 운영자 서비스, 인터넷 접속 또는 서드파티(3rd party) 서비스 등을 의미한다. DN(110)은 UPF(104)로 하향링크 프로토콜 데이터 유닛(protocol data unit: PDU)을 전송하거나, UE(101)로부터 전송된 PDU를 UPF(104)로부터 수신한다.

PCF(106)는 어플리케이션 서버로부터 패킷 흐름에 대한 정보를 수신하여, 이동성 관리, 세션 관리 등의 정책을 결정하는 기능을 제공한다. 구체적으로, PCF(106)는 네트워크 동작을 통제하기 위한 단일화된 정책 프레임워크 지원, 제어평면 기능(들)(예를 들어, AMF, SMF 등)이 정책 규칙을 시행할 수 있도록 정책 규칙 제공, 사용자 데이터 저장소(user data repository: UDR) 내 정책 결정을 위해 관련된 가입 정보에 액세스하기 위한 프론트 엔드(front end) 구현 등의 기능을 지원한다.

SMF(105)는 세션 관리 기능을 제공하며, UE가 다수 개의 세션을 가지는 경우 각 세션 별로 서로 다른 SMF에 의해 관리될 수 있다. 구체적으로, SMF(105)는 세션 관리(예를 들어, UPF(104)와 (R)AN(102) 노드 간의 터널(tunnel) 유지를 포함하여 세션 확립, 수정 및 해지), UE IP 주소 할당 및 관리(선택적으로 인증 포함), UP 기능의 선택 및 제어, UPF(104)에서 트래픽을 적절한 목적지로 라우팅하기 위한 트래픽 스티어링(traffic steering) 설정, 정책 제어 기능(policy control functions)를 향한 인터페이스의 종단, 정책 및 QoS(quality of service)의 제어 부분 시행, 합법적 감청(lawful intercept)(SM 이벤트 및 LI 시스템으로의 인터페이스에 대한), NAS 메시지의 SM 부분의 종단, 하향링크 데이터 통지(downlink data notification), AN 특정 SM 정보의 개시자(AMF(103)를 경유하여 N2를 통해 (R)AN(102)에게 전달), 세션의 SSC 모드 결정, 로밍 기능 등의 기능을 지원한다. SMF(105)의 일부 또는 전체의 기능들은 하나의 SMF의 단일 인스턴스(instance) 내에서 지원될 수 있다.

UDM(109)은 사용자의 가입 데이터, 정책 데이터 등을 저장한다. UDM(109)은 2개의 부분, 즉 어플리케이션 프론트 엔드(front end: FE)(미도시) 및 사용자 데이터 저장소(user data repository: UDR)(미도시)를 포함한다.

FE는 위치 관리, 가입 관리, 자격 증명(credential)의 처리 등을 담당하는 UDM FE와 정책 제어를 담당하는 PCF를 포함한다. UDR은 UDM-FE에 의해 제공되는 기능들을 위해 요구되는 데이터와 PCF에 의해 요구되는 정책 프로필을 저장한다. UDR 내 저장되는 데이터는 가입 식별자, 보안 자격 증명(security credential), 액세스 및 이동성 관련 가입 데이터 및 세션 관련 가입 데이터를 포함하는 사용자 가입 데이터와 정책 데이터를 포함한다. UDM-FE는 UDR에 저장된 가입 정보에 액세스하고, 인증 자격 증명 처리(authentication credential processing), 사용자 식별자 핸들링(user identification handling), 액세스 인증, 등록/이동성 관리, 가입 관리, SM 관리 등의 기능을 지원한다.

UPF(104)는 DN(110)으로부터 수신한 하향링크 PDU를 (R)AN(102)을 경유하여 UE(101)에게 전달하며, (R)AN(102)을 경유하여 UE(101)로부터 수신한 상향링크 PDU를 DN(110)으로 전달한다. 구체적으로, UPF(104)는 인트라(intra)/인터(inter) RAT 이동성을 위한 앵커 포인트, 데이터 네트워크(Data Network)로의 상호연결(interconnect)의 외부 PDU 세션 포인트, 패킷 라우팅 및 포워딩, 패킷 검사(inspection) 및 정책 규칙 시행의 사용자 평면 부분, 합법적 감청(lawful intercept), 트래픽 사용량 보고, 데이터 네트워크로의 트래픽 플로우의 라우팅을 지원하기 위한 상향링크 분류자(classifier), 멀티-홈(multi-homed) PDU 세션을 지원하기 위한 브랜치 포인트(branching point), 사용자 평면을 위한 QoS 핸들링(handling)(예를 들어 패킷 필터링, 게이팅(gating), 상향링크/하향링크 레이트 시행), 상향링크 트래픽 검증 (서비스 데이터 플로우(service data flow: SDF)와 QoS 플로우 간 SDF 매핑), 상향링크 및 하향링크 내 전달 레벨(transport level) 패킷 마킹, 하향링크 패킷 버퍼링 및 하향링크 데이터 통지 트리거링 기능 등의 기능을 지원한다. UPF(104)의 일부 또는 전체의 기능들은 하나의 UPF의 단일 인스턴스(instance) 내에서 지원될 수 있다.

AF(107)는 서비스 제공(예를 들어, 트래픽 라우팅 상에서 어플리케이션 영향, 네트워크 능력 노출(network capability exposure)에 대한 접근, 정책 제어를 위한 정책 프레임워크와의 상호동작 등의 기능을 지원)을 위해 3GPP 코어 네트워크와 상호 동작한다.

(R)AN(102)은 4G 무선 액세스 기술의 진화된 버전인 진화된 E-UTRA(evolved E-UTRA)와 새로운 무선 액세스 기술(new radio: NR)(예를 들어, gNB) 중 적어도 하나를 지원하는 새로운 무선 액세스 네트워크를 총칭한다.

gNB은 무선 자원 관리를 위한 기능들(즉, 무선 베어러 제어(radio bearer control), 무선 허락 제어(radio admission control), 연결 이동성 제어(connection mobility control), 상향링크/하향링크에서 UE에게 자원의 동적 할당(dynamic allocation of resources)(즉, 스케줄링)), IP(internet protocol) 헤더 압축, 사용자 데이터 스트림의 암호화(encryption) 및 무결성 보호(integrity protection), UE에게 제공된 정보로부터 AMF로의 라우팅이 결정되지 않는 경우, UE의 어태치(attachment) 시 AMF의 선택, UPF(들)로의 사용자 평면 데이터 라우팅, AMF로의 제어 평면 정보 라우팅, 연결 셋업 및 해지, 페이징 메시지의 스케줄링 및 전송(AMF로부터 발생된), 시스템 브로드캐스트 정보의 스케줄링 및 전송(AMF 또는 운영 및 유지(operating and maintenance: O&M)로부터 발생된), 이동성 및 스케줄링을 위한 측정 및 측정 보고 설정, 상향링크에서 전달 레벨 패킷 마킹(transport level packet marking), 세션 관리, 네트워크 슬라이싱의 지원, QoS 흐름 관리 및 데이터 무선 베어러로의 매핑, 비활동 모드(inactive mode)인 UE의 지원, NAS 메시지의 분배 기능, NAS 노드 선택 기능, 무선 액세스 네트워크 공유, 이중 연결성(dual connectivity), NR과 E-UTRA 간의 밀접한 상호동작(tight interworking) 등의 기능을 지원한다.

UE(101)는 사용자 기기를 의미한다. 사용자 장치는 단말(terminal), ME(mobile equipment), MS(mobile station) 등의 용어로 언급될 수 있다. 또한, 사용자 장치는 노트북, 휴대폰, PDA(personal digital assistant), 스마트폰, 멀티미디어 기기 등과 같이 휴대 가능한 기기일 수 있고, 또는 PC(personal computer), 차량 탑재 장치와 같이 휴대 불가능한 기기일 수도 있다.

NEF(111)는 3GPP 네트워크 기능들에 의해 제공되는, 예를 들어, 제3자(3rd party), 내부 노출(internal exposure)/재노출(re-exposure), 어플리케이션 기능, 에지 컴퓨팅(Edge Computing)을 위한 서비스들 및 능력들을 안전하게 노출하기 위한 수단을 제공한다. NEF(111)는 다른 NF(들)로부터 (다른 NF(들)의 노출된 능력(들)에 기반한) 정보를 수신한다. NEF(111)는 데이터 저장 네트워크 기능으로의 표준화된 인터페이스를 이용하여 구조화된 데이터로서 수신된 정보를 저장할 수 있다. 저장된 정보는 NEF(111)에 의해 다른 NF(들) 및 AF(들)에게 재노출(re-expose)되고, 분석 등과 같은 다른 목적으로 이용될 수 있다.

EASDF(112)은 FQDN (Fully Qualified Domain Name) 별로, UE (101)의 DNS 요청을 포워딩할 DNS 서버의 주소, UE (101)의 DNS 요청을 포워딩할 때 추가해야하는 IP 서브네트 주소로 표현될 수 있는 ECS (EDNS (Extension Mechanisms for DNS) Client Subnet) option을 추가할 수 있는 NF이다. EASDF(112)는 EDR(113)로부터 EAS 도메인 설정 정보를 수신 받고, 수신 받은 정보에 따라서, 단말로부터 수신한 DNS 요청 메시지에 대한 처리를 수행한다. 또한, EASDF(112)는 SMF(105)로부터 단말 IP 주소 및 단말의 3GPP 내에서의 위치 정보 및 DNS 메시지 처리 규칙 및 DNS 메시지 보고 규칙을 수신 받고, 단말로부터 수신한 DNS Query 메시지, DNS 서버로부터 수신한 DNS 응답 메시지를 처리하고, DNS 메시지 보고 규칙에 따라서, SMF(105)에게 DNS 메시지 내의 정보 및 이를 가공한 통계 정보를 SMF(105)에 전송하는 기능을 수행하는 NF이다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, NF 저장소 기능(NF repository function, NRF)이 도시되지 않았으나, 도 1에 도시된 모든 NF들은 필요에 따라 NRF와 상호 동작을 수행할 수 있다.

NRF는 서비스 디스커버리 기능을 지원한다. NF 인스턴스로부터 NF 디스커버리 요청 수신하고, 발견된 NF 인스턴스의 정보를 NF 인스턴스에게 제공한다. 또한, 이용 가능한 NF 인스턴스들과 그들이 지원하는 서비스를 유지한다.

본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 도 1에서는 UE(101)가 하나의 PDU 세션을 이용하여 하나의 DN(110)에 엑세스하는 경우에 대한 참조 모델을 예시하나, 본 개시는 이에 한정되지 않는다.

UE(101)는 다중의 PDU 세션을 이용하여 2개의(즉, 지역적(local) 그리고 중심되는(central)) 데이터 네트워크에 동시에 액세스할 수 있다. 이때, 서로 다른 PDU 세션을 위해 2개의 SMF들이 선택될 수 있다. 다만, 각 SMF는 PDU 세션 내 지역적인 UPF 및 중심되는 UPF를 모두 제어할 수 있는 능력을 가질 수 있다.

또한, UE(101)는 단일의 PDU 세션 내에서 제공되는 2개의(즉, 지역적인 그리고 중심되는) 데이터 네트워크에 동시에 액세스할 수도 있다.

3GPP 시스템에서는 5G 시스템 내 NF들 간을 연결하는 개념적인 링크를 참조 포인트(reference point)라고 정의한다. 일 예로, 도 1의 5G 시스템(100)에 포함된 참조 포인트(들)은 다음과 같다.

- N1: UE(101)와 AMF(103)간의 참조 포인트

- N2: (R)AN(102)과 AMF(103)간의 참조 포인트

- N3: (R)AN(102)과 UPF(104)간의 참조 포인트

- N4: SMF(105)와 UPF(104)간의 참조 포인트

- N5: PCF(106)와 AF(107)간의 참조 포인트

- N6: UPF(104)와 DN(110)간의 참조 포인트

- N7: SMF(105)와 PCF(106)간의 참조 포인트

- N8: UDM(109)과 AMF(103)간의 참조 포인트

- N9: 2개의 코어 UPF(104)들 간의 참조 포인트

- N10: UDM(109)과 SMF(105)간의 참조 포인트

- N11: AMF(103)와 SMF(105)간의 참조 포인트

- N12: AMF(103)와 AUSF(108)간의 참조 포인트

- N13: UDM(109)과 AUSF(108)간의 참조 포인트

- N14: 2개의 AMF(103)들 간의 참조 포인트

- N15: 비-로밍 시나리오의 경우, PCF와 AMF간의 참조 포인트, 로밍 시나리오의 경우 방문 네트워크(visited network) 내 PCF와 AMF 간의 참조 포인트

- Nx: SMF(105)와 EASDF(112)간의 참조 포인트

- Ny: NEF(EDF)(111)와 EASDF(112)간의 참조 포인트

도 2는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 5G 시스템의 네트워크 환경 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 5G 시스템(200)은 UE(201), (R)AN(202), AMF(203), UPF(204), SMF(205), PCF(206), AF(207), AUSF(208), UDM(209), DN(210), NEF(211), EASDF(212), EDR(213), 네트워크 슬라이싱 선택 기능(network slicing selection function: NSSF)(214), 및 NRF(215)를 포함할 수 있다.도 2의 UE(201), (R)AN(202), AMF(203), UPF(204), SMF(205), PCF(206), AF(207), AUSF(208), UDM(209), DN(210), NEF(211), EASDF(212) 및 EDR(213)는 도 1의 UE(101), (R)AN(102), AMF(103), UPF(104), SMF(105), PCF(106), AF(107), AUSF(108), UDM(109), DN(110), NEF(111), EASDF(112) 및 EDR(113)와 동일한 기능을 수행한다.

도 2를 참조하면, NSSF(214)는 UE(201)를 서빙하는 네트워크 슬라이스 인스턴스들의 세트를 선택할 수 있다. 또한, NSSF(214)는 허여된 NSSAI(network slice selection assistance information)를 결정하고, 필요한 경우, 가입된 S-NSSAI(single-network slice selection assistance information)들에 대한 매핑을 수행할 수 있다. 또한, NSSF(214)는 설정된 NSSAI를 결정하고, 필요한 경우, 가입된 S-NSSAI들에 대한 매핑을 수행할 수 있다. 또한, NSSF(214)는 UE(201)를 서비스하는데 사용되는 AMF(203) 세트를 결정하거나, 설정에 따라 NRF(215)에 문의하여 후부(candidate) AMF(203)의 목록을 결정할 수 있다.

NRF(215)는 서비스 디스커버리 기능을 지원한다. NF 인스턴스로부터 NF 디스커버리 요청 수신하고, 발견된 NF 인스턴스의 정보를 NF 인스턴스에게 제공한다. 또한, 이용 가능한 NF 인스턴스들과 그들이 지원하는 서비스를 유지한다.

본 개시의 다양한 실시예들은 셀룰러 무선 통신 시스템, 예를 들어, 5G 시스템에서 단말의 이동에 따른 세션의 관리 방법을 제공한다. 본 개시의 다양한 실시예들은 에지 컴퓨팅에서 단말의 이동에 따라서 단말이 접속하는 어플리케이션 서버의 재배치에 관한 방법과 연관이 있다.

기존의 3GPP 5G 코어망에서 PSA-UPF(PDU session anchor-user plane function)의 재배치(relocation)은 데이터 경로 지연(data path delay)에 대한 고려가 이루어 지지 않았다. 즉, 기존의 3GPP 5G 코어망에서는 SMF에서 자체적으로 토폴로지 정보(topology information)를 활용하여 PSA-UPF의 재배치를 결정하였다. 본 개시의 다양한 실시예들은 저지연 서비스를 필요로 하는 AF의 요청에 기초하여 5G 코어 네트워크 및 어플리케이션 프로그램이 데이터 경로의 지연 시간을 고려하여 PSA-UPF의 재배치 여부를 결정하는 방법을 제공할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 5G 코어 네트워크 및 어플리케이션 프로그램이 데이터 경로의 지연을 고려하여 PSA-UPF의 이동을 결정한다. 하나 혹은 그 이상의 어플리케이션 프로그램으로부터 서비스를 제공받는 단말이 현재 연결된 어플리케이션 프로그램이 배치된 서비스 영역을 벗어나는 핸드오버가 발생하고, PSA-UPF 이동을 수행하게 되면, 단말의 IP 주소가 변경되면서 서비스 중단이 발생할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 어플리케이션 프로그램에서 요청한 지연을 고려하여, 단말이 이동한 영역에서 기존의 데이터 경로를 통하여 어플리케이션 프로그램이 요청한 지연을 만족하는 경우, PSA-UPF 재배치 수행하지 않음으로써 서비스 중단을 최소화할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 단말이 이동하여 새롭게 변경된 경로를 통하여 서비스 제공을 하게 되는 경우, 또는, 어플리케이션 프로그램에서 요청한 지연을 만족하지 못하게 되는 경우, 새로운 PSA-UPF로 경로를 재설정하여 어플리케이션 프로그램이 요청하는 지연 시간을 만족하는 서비스를 제공할 수 있다.

도 3은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 에지 컴퓨팅을 지원하는 통신 시스템(이하, 에지 컴퓨팅 시스템)의 일 구성 예를 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 에지 데이터 네트워크(edge data network : EDN)(350)는 에지 애플리케이션 서버(edge application server : EAS)(355)와 에지 인에이블러 서버(edge enabler server : EES)(353)를 포함한다. 도 3에서 에지 설정 서버(edge configuration server : ECS)(351)는 에지 데이터 네트워크(EDN)(350)와 관련된 설정 정보(configuration information)를 제공한다. 에지 애플리케이션 서버(EAS)(355), 에지 인에이블러 서버(EES)(353) 및 에지 구성 서버(ECS)(351)는 코어 네트워크(330)와 상호 작용하여 UE(310)에게 에지 컴퓨팅 서비스를 제공할 수 있다. 상기 코어 네트워크(330)는 예를 들어 3GPP 기반의 5G 또는 6G 이상의 차세대 코어 네트워크를 이용할 수 있다. UE(310)는 애플리케이션 클라이언트(313)와 에지 인에이블러 클라이언트(edge enabler client : EEC)(311)를 포함한다. 도시되는 않았으나 UE(310)는 에지 구성 클라이언트(edge configuration client : ECC)를 더 포함할 수 있다.

도 3에서 각 엔터티의 기능을 설명하면, 에지 인에이블러 서버(EES)(353)는 에지 애플리케이션 서버(EAS)(355)와 에지 인에이블러 클라이언트(EEC)(311)에 필요한 지원 기능을 제공한다. 예를 들어 에지 인에이블러 서버(EES)(353)는 에지 애플리케이션 서버(EAS)(355)에게 애플리케이션 데이터 트래픽의 교환(송수신)이 가능하도록 설정 정보를 제공하고, 에지 인에이블러 클라이언트(EEC)(311)에게 에지 애플리케이션 서버(EAS)(355)와 관련된 정보를 제공할 수 있다. 에지 인에이블러 클라이언트(EEC)(311)는 애플리케이션 클라이언트(313)를 위해 필요한 지원 기능을 제공한다. 예를 들어 에지 인에이블러 클라이언트(EEC)(311)는 에지 애플리케이션 서버(EAS)(355)와 애플리케이션 데이터 트래픽의 교환이 가능하도록 설정 정보를 검색하여 애플리케이션 클라이언트(313)에게 제공하고, 에지 데이터 네트워크(EDN)에서 가용한 에지 애플리케이션 서버(EAS)(355)를 탐색할 수 있다.

도 3에서 에지 설정 서버(ECS)(351)는 에지 인에이블러 클라이언트(EEC)(311)가 에지 인에이블러 서버(EES)(353)와 연결하는데 필요한 지원 기능을 제공한다. 예를 들어 에지 설정 서버(ECS)(351)는 에지 인에이블러 클라이언트(EEC)(311)가 에지 인에이블러 서버(EES)(353)에 연결하기 위한 서비스 영역 정보, 네트워크 주소 정보(예컨대, URI(Uniform Resource Identifier)) 등을 제공할 수 있다. 에지 설정 서버(ECS)(351)는 통신 사업자의 MNO(Mobile Network Operator) 도메인 혹은 서비스 제공자의 제3 자 도메인(3rd part domain)에 배치될 수 있다. 애플리케이션 클라이언트(313)는 UE(310) 내 설치되어 클라이언트 기능을 수행하며, UE(310)와 에지 애플리케이션 서버(EAS)(355) 간의 애플리케이션 데이터 트래픽 송수신을 지원한다. 에지 애플리케이션 서버(EAS)(355)는 에지 데이터 네트워크(EDN)에서 데이터 트래픽 송수신을 위한 서버 기능을 수행한다. 도 1에서 에지 애플리케이션 서버(EAS)(355), 에지 인에이블러 서버(EES)(353), 및 에지 설정 서버(ECS)(351)는 편의상 하나씩 도시되어 있으나, 각각 다수의 서버들이 존재할 수 있다.

도 3에서 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 4는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 Home 라우팅 로밍 시나리오에서 ULCL/BP 를 활용하여 Visited 네트워크에서 운영하는 에지 컴퓨팅 서비스의 EAS에 접근하도록 하는 5G 시스템 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2와 비교하여 더 설명이 필요한 Visited 네트워크의 NF 와 Home 네트워크의 NF 들에 대하여 설명하도록 한다.

Visited 네트워크에는 AMF (103-2), V-PCF(106-2), V-SMF (105-2), V-UPF (104-2), V-EASDF (112-2), Visited DNS 서버로 구성될 수 있다. 도 4를 참조하면,

AMF (103-2) 는 Visited 네트워크에 존재한다. AMF(103-2)는 UE(101)의 등록 절차 중에 Visited SBO(session breack out) allowed 지시자를 UDM(109-1)으로 부터 수신하며 저장한다. AMF(103-2)은 PDU 세션 생성 절차에서 UE(101)이 송신한 DNN/S-NSSAI (data network name/single-network slice selection assistance information) 에 대한 요청을 확인하면, Visited SBO allowed 지시자를 V-SMF로 (105-2) 전송한다. 이 경우, HR (Home Routing) 세션에 대한 요청을 전송하므로, AMF(103)는 H-SMF(105-1)의 주소 및/또는 식별자를 함께 전송한다.

V-PCF (106-2): Visited PLMN 의 PCF 이다. V-PCF (106-2)는 Visited 네트워크의 NEF (113-2) 를 통하여 AF(107-2)로 부터 수신한 AF 요청 사항을 UDR (미도시) 을 통하여 보고를 받고, AF 인플루언스 트래픽 라우팅 정책을 수신할 수 있고, 수신한 AF 인풀루언스 트래픽 라우팅 정책에 기반하여 V-SMF (105-2) 에서 Session Breakout에 대한 정책을 결정한다. Visited 네트워크의 AF (107-2)에서 부터 AF Traffic Influence는 다음과 같은 경로로 V-SMF (105-2) 에 전달된다. Visited AF(107-2) --> Visited NEF (113-2) --> Visited UDR --> Visited PCF (106-2) --> Visited SMF (105-2)

V-SMF (105-2): V-SMF(105-2)는 Visited UPF(104-2) 를 통하여 H-UPF(104-1) 에 대한 터널 관리 수행. Visited 네트워크에서의 Session Breakout (ULCL/BP) 의 결정 및 N4 를 통한 L-PSA UPF (402-2), ULCP/BP UPF (401-2), V-UPF (104-2) 에 대한 UP (User Plane) 세션에 대한 관리 수행. V-SMF (105-2)에서는 Local UPF 추가/변경/삭제 이벤트의 수행을 H-SMF(105-1)에게 V-SBO(visited network session breakout) indication 을 전달하여 알린다. V-SMF (105-2) 는 Visited 네트워크에서 UE(101)의 세션을 관리하는 NF 이다. V-SMF (105-2) 는 UE(101)이 PDU 세션 생성을 요청하면, AMF (103-2) 로 부터 PDU 세션의 생성을 요청 받는다. V-SMF(105-2)는 VSBO 와 H-SMF(105-1) 식별자/주소가 포함된 요청을 AMF(103-2) 로 부터 수신한다. V-SMF(105-2)는 AMF(103-2) 로 부터 VSBO Allowed 를 수신하고, Home Routed 세션인 경우, AMF(103-2) 로 부터 H-SMF(105-1) 식별자/IP 주소를 수신한 경우, HR 세션 생성을 위한 요청을 H-SMF(105-1) 에 전달한다. HR 세션 생성 요청에 VSBO 를 제공하는 것을 요청하는 지시자 및/또는 VSBO 기능을 지원한다는 것을 나타내는 지시자를 H-SMF (105-1) 에 전송한다. V-SMF (105-2)는 V-EASDF(112-2) 주소 (Visited DNS 서버 주소) 를 H-SMF (105-1)로 전달할 수 있다. V-SMF(105-2) 에서는 LDN(Local Data Network) 에 대한 라우팅 규칙을 H-SMF(105-1) 에 알려줄 수 있다. V-SMF(105-2) 가 ULCP/BP UPF (401-2) 및 L-PSA UPF (402-2)의 추가/변경/삭제에 대한 결정을 내린다. V-SMF (105-2)가 ULCL/BP UPF (401-2) 추가 시 L-PSA UPF (402-2) 로 포워딩할 LDN 에 대한 네트워크 주소는 H-SMF (105-1) 에 보고될 수 있다. Home PLMN 의 H-SMF (105-1) 는 HR 세션의 패킷 포워딩에 대한 책임이 있다.

V-UPF (104-2): V-UPF(104-2)는 Visited 네트워크 내에서의 앵커(anchor) 역할, UE(101)이 IDLE 상태에서의 다운링크 데이터 패킷 버퍼링 및 H-UPF (104-1)과의 N9 터널을 통한 패킷 포워딩을 수행하는 NF이다. V-UPF (104-2) 는 ULCL/BP UPF (401-2) 혹은 L-PSA UPF (402-2) 기능을 함께 지원하는 NF 이다. 일 예로, V-UPF (104-2)는 ULCL/BP UPF (401-2) 혹은 L-PSA UPF (402-2)가 분리된 형태로 제공될 수 있다.

L-PSA UPF (402-2): L-PSA UPF(402-2)는 Local PSA UPF 기능을 수행한다. N6 로 LDN 에 연결하고, EAS (114-2) 로 송수신되는 패킷 포워딩을 수행한다.

ULCL/BP UPF (401-2): ULCL/BP UPF (401-2)는 PDU 를 분기 하는 기능을 수행하는 NF이다, V-SMF (105-2)로 부터 Uplink Classifier 에 해당하는 패킷 포워딩 규칙을 수신하고, UE(101)로 부터 수신하는 패킷을 UE(101)의 목적지 주소 및/또는 UE(101)의 IPv6 prefix 를 통하여 V-UPF (104-2) 로 패킷을 분기하여 포워딩 하는 역할을 수행한다.

특정한 구현 모델에서 다음과 같은 Colocation 이 가능하다.

ULCL/BP UPF, V-UPF 의 Colocation

L-PSA UPF 와 V-UPF 의 colocation

ULCL/BP UPF, L-PSA UPF 그리고 V-UPF 의 colocation

V-EASDF (112-2): V-EASDF (112-2)는 Visited 네트워크에서 EAS Discovery Function 을 수행하는 NF이다. Visited 네트워크에 위치하는 V-EASDF (112-2) 는 V-SMF (105-2) 와 연결된다. V-EASDF(112-2) 는 V-SMF (105-2) 로 부터 세션 레벨 및 노드 레벨에 대한 DNS 메시지 처리 규칙을 전달 받는다. V-EASDF (112-2)의 주소는 PDU 세션 생성 시 혹은 변경 시 UE(101)에 PCO (Protocol Configuration Options) 로 전달되는 DNS 주소로 사용될 수 있다. Home DNS 서버 주소는 V-SMF (105-2) 에서 DNS Query 에 대한 메시지 처리 규칙을 통하여 V-EASDF (112-2) 로 전달되고, DNS 메시지 처리 규칙은 Local 네트워크에서 등록되어 있지 않은 UE(101)가 전송한 DNS Query 에 포함된 FQDN 에 대한 IP 주소를 resolution 을 위하여 Home 네트워크의 DNS 서버에 DNS Query 가 전송되도록 하기 위하여 V-EASDF (112-2) 의 DNS Query 를 포워딩하기 위한 DNS 서버 주소로 사용될 수 있다. 혹은 Default DNS 서버 주소로 사용될 수 있다. V-EASDF (112-2)는 LDN 에 존재한다. 특정한 구현은 V-UPF (104-2) 와 V-EASDF(112-2) 가 Collocation 될 수 있는 구조도 가능하다.

Home 망은 UDM(109-1), H-PCF(106-1), H-SMF(105-1), H-UPF(104-1) 와 Home DNS Server 로 구성될 수 있다.

H-PCF (106-1): Home Routed 세션에 대한 정책을 결정한다.

UDM (109-1): UDM (109-1)은 사전의 PLMN 간의 로밍 협약에 따른 단말의 DNN/S-NSSAI 별로, VSBO 허용 여부 기록하고 있다. UDM(109-1) 은 UE(101의 Visited 네트워크를 통하여 등록 시에 AMF(103-2) 에게 VSBO 허용 여부를 전달하는 역할을 수행하는 NF이다. LBO 허가 지시자와는 별도이며, LBO 허가가 설정된 경우, VSBO 의 허가되지 아니하도록 설정 될 수 있다.

H-SMF(105-1): H-SMF(105-1)는 UDM(109-1)에 SM 관련 Context를 수신하여, VSBO 지원 여부를 최종 결정할 수 있다. H-SMF(105-1)가 VSBO를 허용하는 경우, VSBO 허용 ack 지시자를 V-SMF(105-2)로 전송한다. UE(101)로 전달되는 PCO 메시지의 DNS 서버 주소를 V-SMF (105-2) 에서 제공한 V-EASDF (112-2) 주소로 설정한다. H-SMF (105-1)는 과금의 raw data 수집을 위하여 V-SMF(105-2)에 Raw data 수집 요청을 전달한다. V-SMF(105-2)는 V-UPF(104-2)에 URR(Usage Reporting Rule)을 통하여 사용량을 데이터를 수집한다.

UE(101)는 AMF (103-2) 와 SMF (105-1, 105-2) 통하여 5G Control Plane 메시지를 주고 받는다. UE(101) 는 User Plane 을 통하여 UPF(104-1, 104-2) 를 통하여 PDU 세션을 통하여 EAS(114-2) 에 접근할 수 있다. UE(101)는 DNS 서버 주소를 V-SMF(105-1)로 부터 수신한다. UE(101)는 DNS 서버 주소로 DNS Query 를 전달한다.

도 5a 및 도 5b는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 Home 라우팅 세션에서 Visited 네트워크에서의 세션 분기를 허용하는 세션 생성 절차를 도시한 순서도이다.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, UE(101)는 로밍 지역에서 등록 절차를 개시한다. UE(101)는 AMF(103-2)로 등록 요청 메시지를 송신한다 (501 단계). UE(101)로 부터 등록 요청 메시지를 수신한 AMF(104-2)는 UE(101)가 로밍 중임을 판단하고, UE(101)의 Home PLMN의 UDM(109-1)으로 UE(101)에 대한 가입자 정보를 요청한다 (502 단계). UE(101)의 Home 네트워크의 UDM(109-1)은 사전에 Visited 사업자와 로밍 협약에 의해서 UE(101)의 DNN, S-NSSAI pair (일 예로, (DNN1, S-NSSAI1), (DNNI,S-NSSAI2)) 별로 LBO (Local Breackout) 허용 여부 및 Visited 네트워크에서의 세션 분기 허용 여부에 대한 가입자 정보 중 적어도 하나를 포함하는가 단말 관련 가입자 정보가 저장되어 있을 수 있다. AMF(103-2)로부터 UE(101)에 대한 가입자 정보 요청을 수신한 Home 네트워크의 UDM(109-1)은 UDR에 저장되어 있는 UE(101)의 가입자 정보 내에서 Home Routing 세션에 대한 Visited 네트워크에서의 세션 분기 허용 여부를 포함한 가입자 정보를 AMF(103-2) 에게 송신한다. 가UE(101)의 가입자 정보를 수신 받은 AMF(103-2)는 UE(101)의 컨텍스트에 이 정보를 저장한다 (503 단계). AMF(103-2)는 성공적으로 단말에 대한 등록 절차 수행을 마치고, UE(101)의 등록 요청에 대한 응답으로 등록 응답 메시지를 송신한다 (504 단계). UE(101)은 등록 절차 이후에 수신한 URSP 정보, 및/또는 UE(101) 내의 로컬 설정 및/또는 앱의 요청에 의하여 UE(101)이 PDU 세션의 생성을 AMF(103-2)로 요청한다 (505 단계). AMF(103-2)는 UE(101)로부터 PDU 세션 생성 요청 메시지를 수신한다. AMF(103-2)는 UE(101)의 가입자 정보를 확인하고, UE(101)이 요청한 DNN, S-NSSAI 정보에 대한 VSBO 허용 여부 및 LBO 허용 여부를 확인한다. AMF(103-2)는 LBO가 허용되는 경우, LBO를 결정하고 이를 지원하는 SMF를 선택한다(506 단계). LBO 가 허용되지 않는 경우, AMF(103-2) 는 Home Routing 을 위한 H-SMF(105-2) 식별자 혹은 H-SMF(105-2) 주소를 V-SMF(105-1) 에 전달한다. AMF (103-2)에는 UE(101)의 Home 사업자 네트워크에 대한 H-SMF(105-1) 식별자 혹은 H-SMF(105-1) 주소가 사전에 설정되어 있다. AMF(103-2)는 Home Routing 세션을 위하여 V-SMF(105-1)으로 PDU 세션 생성을 위한 SM 컨텍스트 생성 요청 (PDU Session CreateSMContext Request 메시지)을 전달한다(507 단계). AMF(103-2)는 UE(101)이 요청한 PDU 세션 요청 메시지에 포함된 DNN, S-NSSAI에 해당하는 Home 사업자의 가입자 정보에 Visited SBO (이하, VSBO) 허용 지시자가 있는 경우, HR 세션에 대한 SBO 허용을 결정할 수도 있다. 상기 CreateSMContext Request 메시지를 수신한 V-SMF(105-2)는 AMF(103-2)로 Acknowledgement 메시지를 포함하는 CreateSMContext Response 메시지를 송신할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시예에 따르면, AMF(103-2)가 VSBO를 허용하는 경우, AMF(103-2) 는 V-SMF(105-2)로 송신하는 SMContext 생성 요청 메시지에 단말 가입 식별자, H-SMF 주소 혹은 식별자, VSBO 허용 지시자, DNN, S-NSSAI 정보 중 적어도 하나를 포함한 요청 메시지를 송신할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, AMF(103-2)가 UE(101)이 보낸 DNN 이 지원되지 않거나, DNN replacement 대상이고, PCF가 제공한 DNN replacement 수행 정책을 제공받은 경우, PCF 에 요청하여 DNN Replacement 동작을 수행할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, DNN replacement 대상이 되는 DNN에 대한 VSBO 허용 여부가 사전에 로밍 협약에 의해서 AMF(103-2)에 설정된 경우, AMF (103-2) 는 VSBO 허용 지시자를 포함하여 V-SMF(105-2)에 CreateSMContext 를 송신할 수도 있다. V-SMF(105-2)는 AMF(103-2)로 부터 CreateSMContext 메시지를 수신받은 후, CreateSMContext 메시지에 포함된 HR-VSBO 허용지시자와, H-SMF(105-1) 정보 (일 예로, H-SMF(105-1) 식별자 혹은 H-SMF(105-1) 주소) 중 적어도 하나를 기반으로 V-SMF(105-2)는 HR 세션의 생성과, HR 세션에 대한 Session Breakout 의 제공을 결정할 수 있다 (508 단계).

본 개시의 다양한 실시예에 따르면, V-SMF(105-2)가 VSBO를 지원하지 않은 경우, V-SMF(105-2) 는 Session Breakout 기능을 제공하지 않는다. 일 예로, V-SMF(105-2)가 VSBO를 지원하고, HR 세션의 제공을 결정하면 (509 단계), V-SMF(105-2) 는 AMF로부터 수신한 H-SMF(105-1) 식별자 혹은 주소를 기반으로 H-SMF(105-1)에게 PDU 세션 생성 요청 메시지를 송신한다(510 단계). PDU 세션 생성 요청 메시지는 VSBO 지시자, V-EASDF(112-2) 주소, V-DNS 서버 주소를 포함할 수 있다. V-SMF(105-2)가 H-SMF(105-1)에게 송신하는 VSBO 지시자는 현재 요청하는 Home Routed PDU 세션에 대하여, V-SMF(105-2)가 ULCL/BP 를 활용하여 세션 분기(Session Breakout) 기능을 제공할 수 있음을 나타낸다.

V-SMF(105-2)는 VSBO 허용 지시자를 포함하는 CreateSMContext Request메시지를 AMF(103-2)로 부터 수신한 경우라 하더라도, V-SMF(105-2)가 ULCL/BP 를 지원하지 않는 경우 및/또는 V-SMF(105-2)가 Serving 하는 지역에서 Local UPF의 추가/변경/삭제를 지원하지 않는 경우, UE(101)가 현재 위치한 지역에서 Session Breakout 을 지원할 수 없는 경우 및 Visited 네트워크의 정책이 Session Breakout 을 지원하지 않는 경우에 V-SMF(105-2) 는 Session Breakout 을 제공하지 않을 수도 있다. 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, V-SMF(105-2)가 VSBO를 지원하지 않는 경우 509 단계에서 V-SMF 는 VSBO 지시자를 전송하지 아니할 수 있다.

V-SMF(105-2)가 V-EASDF(112-2)와 연동되어 UE(101)의 DNS 메시지를 통하여 발견한 EAS에 해당하는 세션 분기 기능을 제공하기 위하여, V-SMF(105-2)는 V-SMF(105-2)와 연동이 가능한 V-EASDF(112-2)의 주소를 UE(101)이 현재 생성하는 PDU 세션에 대한 DNS 서버 주소로 설정할 수 있다. V-SMF(105-2)는 H-SMF(105-1)로 V-EASDF(112-2)의 주소 (일 예로, UE(101)에 PCO 로 전송하여 UE(101)의 PDU 세션에 대하여 설정할 DNS 서버 주소)를 송신한다 (510 단계).

PDU 세션 생성 요청을 V-SMF(105-2)로부터 수신한 H-SMF(105-1)은 UDM(109-1)에 세션에 대한 가입자 정보를 획득하기 위한 요청 메시지를 UDM(109-1)로 송신한다 (511 단계). H-SMF(105-1)로부터 가입자 정보를 획득하기 위한 요청 메시지를 수신한 UDM(109-1)은 세션에 대한 가입자 정보를 H-SMF(105-1)로 송신한다 (511 단계). H-SMF(105-1)는 PDU 세션 생성 요청에 포함된 파라미터들 및 가입자 정보를 확인하여, PDU 세션 생성의 허가 여부를 결정한다. 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, H-SMF(105-1)에서 확인하는 가입자 정보는 H-SMF(105-1)에 자체적으로 설정되어 있는 정보일 수도 있으며, 511 단계에서 UDM 으로부터 수신 받은 가입자 정보를 통하여 확인할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, H-SMF(105-1)가 확인하는 정보는 DNN, S-NSSAI, SSC Mode, PDU 세션 Type, MA PDU 세션 허용 여부 등의 정보를 포함할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시예에 따르면, H-SMF(105-1)는 UDM(109-1)으로부터 수신 받은 (512 단계) 가입자 정보 또는 가입자의 serving 네트워크과 협약된 로밍 협약으로 HR Visited SBO 를 허용하는지 여부를 확인 할 수 있다 (513 단계). H-SMF(105-1)가 Visited 네트워크에서 제공하는 SBO 사용이 허가되고, V-SMF(105-2) 로부터 VSBO allowed 지시자를 수신하면, H-SMF(105-1)은 V-SMF(105-1)로부터 수신받은 V-EASDF(112-2) 주소에 기반하여 V-EASDF(112-2)를 UE(101)에 송신하는 DNS 서버 주소로 사용하는 것을 허가할 수 있다. H-SMF(105-1)가 V-EASDF(112-2)를 UE(101)에 전송할 DNS 서버 주소로 설정하고, PDU 세션 허용 메시지와 함께 PCO 필드에 V-EASDF(112-2)주소를 DNS 주소로 설정하여 UE(101)에 송신한다. H-SMF(105-1)은 PDU 세션 생성 응답 메시지를 V-SMF(105-2)로 송신한다 (514 단계). H-SMF(105-1)가 송신하는 PDU 세션 생성 응답 메시지는 VSBO 허용 여부를 결정하여 VSBO 허용을 나타내는 지시자를 포함하는 PCO 값 및 V-EASDF(112-2) 주소를 포함할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, H-SMF(105-1)가 V-SMF(105-2)에게 VSBO 를 허가하는 지시자를 송신하고, PCO 에 V-SMF(105-2)가 제공하는 V-EASDF(112-2)의 주소를 UE(112-2)의 DNS 서버 주소를 송신하는 경우, UE(102)은 PDU 세션에 대한 DNS Query 를 PCO 로 전달된 DNS 서버에 송신할 수 있다. 이 경우 Home 네트워크에서 본래에 사용하려고 했던 DNS 서버 주소는 사용이 되지 않으므로, H-SMF(105-1)는 본래 UE(101)의 DNS 서버 주소로 사용하고자 하였던 Home 네트워크의 DNS 서버 주소를 V-SMF(105-2) 에 송신할 수 있다.H-SMF(105-1)으로부터 PDU 세션 생성 요청에 대한 응답 메시지를 수신한 V-SMF(105-2)는 V-UPF(104-2)를 선택하고, V-UPF(104-2)에 대한 N4 세션을 생성 또는 갱신한다 (515 단계).

V-SMF(105-2)는 506 단계에서 VSBO 에 대하여 AMF(104-2)로 부터 수신한 VSBO 허가 여부 및 513 단계에서 H-SMF(105-1)으로부터의 수신한 VSBO 승인 여부를 기반으로 ULCL/BP 및 Local UPF 의 추가 여부를 결정한다 (516 단계). 일 예로,V-SMF (105-2)는 506 단계에서 AMF(103-2)로부터 HR-VSBO 허용 지시자를 수신하였고, V-SMF (105-2)에서 ULCP/BP 및 Local UPF 를 추가하는 조건이 만족되면, ULCL/BP 및 Local UP 를 추가하는 절차를 수행할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 다른 실시 예에 따르면, V-SMF (105-2)는 510 단계에서 H-SMF(105-1)에 VSBO에 대한 요청을 승인받고, V-SMF(105-2)에서 ULCL/BP 및 Local UPF 추가 조건이 만족되면 ULCL/BP 및 Local UPF 를 추가하는 절차를 수행할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시예에 따르면, AMF(103-2)로부터 HR-VSBO 허용 지시자 수신 받고, H-SMF(105-1)에서부터 VSBO 승인을 받아야만 ULCL/BP 및 Local UPF 추가를 결정할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시예에 따르면, V-SMF(105-2)는 Visited PLMN 의 사업자간 로밍 협약에 따른 자체 설정을 통하여 ULCL/BP 및 Local UPF 의 추가를 결정할 수 있다. 514 단계에서 Home 네트워크 망의 DNS 서버 주소를 수신한 V-SMF(105-2)는 V-EASDF(112-2)로 송신할 DNS 메시지 처리 규칙을 생성한다. DNS 메시지 처리 규칙은 V-EASDF(112-2)가 EAS Deployment Information 을 활용하여 EAS 도메인 별로 DNS 메시지 규칙을 생성하고, H-SMF(105-1)에서 수신한 Home 망의 DNS 서버 주소를 default DNS 서버 주소로 설정한 DNS 메시지 처리 규칙을 생성하고 생성한 DNS 메시지 처리 규칙을 V-EASDF(112-2)로 송신한다 (517 단계).

V-SMF(105-2)는 H-SMF(150-1)으로 부터 수신한 PCO 값에 포함된 DNS 서버 주소가 V-EASDF(112-2) 서버 주소로 설정된 PCO 값을 AMF 에 송신한다. 상기 PCO 값을 포함하는 메시지에는 PDU 세션 생성 결과를 포함할 수 있다 (518 단계). AMF(103-2)는 V-SMF(105-2)로 부터 수신한 PDU 세션 생성 결과를 UE(101)로 송신한다 (519 단계).

본 개시의 다양한 실시예에 따르면, PDU 세션 생성이 허용되는 경우, UE(101)는 로밍을 수행하는 것이 허용된 것으로 판단될수 있다. DNS 서버 주소로 설정된 V-EASDF(112-2)로 UE(101)는 DNS Query를 송신할 수 있다 (520 단계). UE(101)로부터 DNS Query를 수신한 V-EASDF(112-2)은 DNS 서버(116-1)로 상기 DNS Query를 포워딩한다 (521, 522 단계). DNS 서버(116-1)로부터 acknowledgment 메시지를 포함하는 DNS 응답 메시지를 V-EASDF(112-2)는 수신하고, V-EASDF(112-2)는 DNS 를 V-SMF(105-2)로 송신하게 된다 (523, 524 단계). DNS를 V-EASDF(112-2)로부터 수신한 V-SMF(105-2)는 Session Breackout 을 결정하게 된다. Session Breackout을 결정하는 과정은, Local UPF 및/또는 ULCL/BP UPF의 추가/변경/삭제 등의 결정이 포함될 수 있다 (525 단계). Session Breckout을 결정한 V-SMF(105-2)는 UE(101)에게 DNS응답을 송신함(526 단계)으로써, UE(101)는 로밍을 수행하게 된다.

도 6은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른, Home 라우팅 세션에 대한 VSBO 세션의 변경 절차를 도시한다. 도 6을 참조하면, 도 5a 및 도 5b에서 설명한 HR VSBO 세션 생성 절차에 의해서 세션이 생성되었음을 가정한다 (601 단계). V-SMF(105-2))는 UE(101)의 이동, DNAI (Data Network Access Identifier) 변경, AF 트래픽 인플루언스 요청 또는 V-EASDF로 부터의 DNS 메시지 보고 및 이에 따른 PCC 규칙 혹은 자체 설정에 의해서 ULCL/BP UPF 및 Local UPF 를 추가/변경/삭제하는 세션 분기 절차를 수행할 수 있다.

세션 분기 절차의 수행 중 또는 성공적인 세션 분기 절차의 완료 후, V-SMF(105-2)는 UE(101)에 새로운 Local DNS 또는 V-EASDF 의 주소를 UE(101)에 송신하여야 할 필요가 있을 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 세션 분기 절차로 이전 LDN 에 대한 EAS 정보를 갱신하기 위하여 UE(101)에서 EAS re-discovery 를 수행할 필요가 있다고 판단할 수 있다. V-SMF(105-2)는 PDU 세션 변경 절차의 개시를 결정하고, H-SMF(105-1)로 PDU 세션 갱신 요청 메시지를 송신한다. 상기 PDU 세션 갱신 요청메시지는 Local DNS 서버 주소 또는 V-EASDF 주소를 포함 할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 PDU 세션 갱신 요청 메시지는 EAS Re-discovery 지시자 및 LDN 에 상응하는 EAS 를 구분할 수 있는 FQDN, 또는 IP Range 정보를 EAS re-discovery 지시자 전송 요청을 포함할 수 있다.

H-SMF(105-1)는 PDU 세션 갱신 요청에 대하여 Acknowlegement 메시지를 포함하는 PDU 세션 갱신 응답메시지를 V-SMF(105-2)로 송신한다 (603 단계).

H-SMF(105-1)은 V-SMF(105-2)으로부터 수신한 PDU 세션 갱신 요청에 포함된 DNS 서버 주소, EAS Re-discovery 요청 지시자 및 관련 정보에 대한 적합성을 판단할 수 있다 (604 단계). 일 예로, H-SMF(105-1)는 V-SMF(105-2)에서 EAS re-discover 요청 지시자와 함께 포함된 LDN에 있는 EAS 에 상응하는 FQDN 의 값이 Home 네트워크에서 서비스하는 서비스의 FQDN 과 상충하는지 여부를 확인 할 수 있다. H-SMF(105-1) 는 Home 네트워크의 AF 요청, PCF 또는 NEF 로 부터 수신한 Node Level EAS Deployment Information 에 포함된 FQDN 목록에 있는 FQDN 과 상충하는 지 여부를 확인 할 수 있다. H-SMF(105-1)는 V-SMF(105-2)에서 전송한 IP range 를 정보를 수신하고, Home 네트워크에서 제공하는 서비스와 상충되는 지를 여부를 확인 할 수 있다.H-SMF(105-1)는 V-SMF(105-2)에서 전송한 정보를 토대로 PDU 세션 갱신 메시지를 생성하고, PDU 갱신 절차를 수행한다. H-SMF(105-1) 는 PDU 세션 갱신 요청을 V-SMF(105-2)에게 전송한다. 상기 PDU 세션 갱신 요청 메시지는 새로우 DNS 서버 주소, EAS re-discovery 지시자 및 LDN 에 상응하는 EAS 정보인 FQDN 및 IP Range를 포함할 수 있다.

V-SMF(105-2)는 UE(101)에 송신할 PDU 세션 변경 명령 메시지를 N1N2messageTransfer 를 이용하여 AMF(103-2)로 송신한다. 상기 N1N2messageTransfer 메시지는 H-SMF(105-1)로부터 605 단계에서 수신한 정보를 포함할 수 있다.

AMF(103-2)는 V-SMF(105-2)로부터 수신한 N1N2messageTransfer 메시지를 (R)AN 을 통하여 UE(101)에 송신한다 (607 단계). UE(101)은 Acknowledgement 메시지를 포함하는 PDU 세션 갱신에 대한 응답 메시지를 AMF(103-2) 에 송신한다 (608 단계). AMF(103-2)는 SMContext 갱신 요청 메시지를 V-SMF(105-2)로 송신하고, (609 단계) V-SMF(105-2)는 AMF(103-2)에 SMContext 갱신 요청 메시지에 응답한다. V-SMF(105-2)는 H-SMF(105-1)에 PDU 세션 갱신 응답 메시지를 송신한다.

도 7은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 Home 라우팅 세션에 대한 세션 변경 절차를 구조적으로 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 도 5a 및 도 5b의 도면에서 설명한 Home 라우팅 세션에 대한 세션 변경 절차를 구조적으로 도시한 도면이다.

본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 1) V-SMF(105-2)는 UPF를 설정하는 516 단계에서, ULCL/BP V-UPF(401-2)을 Local UPF 추가할 수 있다. 2) V-SMF(105-2)는 V-EASDF(112-2)로 517 단계에서, DNS 메시지 핸들링 규칙을 송신할 수 있다. 3) V-SMF(105-2)는 H-SMF(105-1)로 EAS rediscovery 지시자 및 V-EASDF(112-2)주소를 포함하는 PDU 세션 업데이트 요청 메시지 송신할 수 있고, 4)V-SMF(105-2)는 H-SMF(105-1)로부터 V-EASDF(112-2) 주소로 설정된 PCO 값을 포함하는 PDU 세션 업데이트 응답 메시지를 수신할 수 있다. 5) V-SMF(105-2)는 UE(101)으로 PDU 세션 갱신 명령 메시지를 보낼 수 있다.

도 8은 본 개시의 실시 예에 따른 AMF(700)의 내부 구조를 개략적으로 도시하는 도면이다.

도 8을 참조하면, AMF(800)는 제어기(830), 수신기(810) 및 송신기(820)등을 포함한다.

상기 제어기(830)은 상기 AMF(800)의 전반적인 동작을 제어하며, 특히, PDU 세션 생성과 관련된 동작을 수행하도록 제어한다. 상기 제어기(830)가 상기 AMF(800)을 제어하는 동작은 도 5a 내지 도 7 에서 설명한 바와 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

상기 수신기(810)은 상기 제어기(830)의 제어에 따라 각종 메시지, 정보등을 수신한다.

상기 송신기(820)은 상기 제어기 (830)의 제어에 따라 각종 메시지, 정보등을 송신한다.

도 8에서는 AMF(800)은 제어기(830), 수신기(810) 및 송신기(820)가 별도의 유닛들로 구현되어 있으나, 상기 제어기(830), 수신기(810) 및 송신기(820) 중 적어도 두 개는 하나로 통합될 수 있다. 또한, 상기 제어기(830), 수신기(810) 및 송신기(820)는 적어도 하나의 프로세서로도 구현될 수 있다.

도 9은 본 개시의 실시 예에 따른 SMF(900)의 내부 구조를 개략적으로 도시하는 도면이다.

도 9을 참조하면, SMF(900)는 제어기(930), 수신기(910) 및 송신기(920)등을 포함한다.

상기 제어기(930)은 상기 SMF(900)의 전반적인 동작을 제어하며, 특히, PDU 세션 생성과 관련된 동작을 수행하도록 제어한다. 상기 제어기(930)가 상기 SMF(900)을 제어하는 동작은 도 5a 내지 도 7 에서 설명한 바와 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

상기 수신기(910)은 상기 제어기(930)의 제어에 따라 각종 메시지, 정보등을 수신한다.

상기 송신기(920)은 상기 제어기 (930)의 제어에 따라 각종 메시지, 정보등을 송신한다.

도 9에서는 SMF(900)은 제어기(930), 수신기(910) 및 송신기(920)가 별도의 유닛들로 구현되어 있으나, 상기 제어기(930), 수신기(910) 및 송신기(920) 중 적어도 두 개는 하나로 통합될 수 있다. 또한, 상기 제어기(810), 수신기(820) 및 송신기(930)는 적어도 하나의 프로세서로도 구현될 수 있다.

Claims

무선 통신 시스템에서, PDU (Protocol Data Unit) 세션을 관리하는 제1 엔터티의 방법에 있어서,
제2 엔터티로부터, VSBO(visited session breakout) 허용 지시자를 포함하는 세션 관리와 관련된 요청 메시지를 수신하는 과정;
상기 세션 관리와 관련된 요청 메시지를 기반으로 VSBO 세션의 생성 여부를 결정하는 과정;
제3 엔터티로 세션 생성 요청 메시지를 송신하는 과정; 및
상기 제3 엔터티로부터 VSBO 승인 여부를 포함하는 세션 생성 응답 메시지를 수신하는 과정을 포함하는 제1 엔터티의 방법.
제1항에 있어서,
상기 세션 생성 응답 메시지를 기반으로, UPF(User Plane Untion)을 선택하는 과정;
제4 엔터티(V-EASDF)로 DNS (Doman Service Name) 메시지 핸들링 규칙과 관련된 메시지를 송신하는 과정; 및
상기 제2 엔터티로 PDU 세션 수립 승인과 관련된 메시지를 송신하는 과정을 더 포함하는 제1 엔터티의 방법.
제1항에 있어서,
상기 세션 생성 요청 메시지는 VSBO 지시자 및 제4 엔터티의 주소를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1 엔터티의 방법.
제1항에 있어서,
상기 세션 생성 응답 메시지는 VSBO 승인 지시자 및 제4 엔터티의 주소를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1 엔터티의 방법.
무선 통신 시스템에서, PDU (Protocol Data Unit) 세션을 관리하는 제1 엔터티(V-SMF)에 있어서,
송수신부; 및
제2 엔터티(AMF)로부터, VSBO(visited session breakout) 허용 지시자를 포함하는 세션 관리와 관련된 요청 메시지를 수신하도록 상기 송수신부를 제어하고, 상기 세션 관리와 관련된 요청 메시지를 기반으로 VSBO 세션의 생성 여부를 결정하고, 제3 엔터티(H-SMF)로 세션 생성 요청 메시지를 송신하도록 상기 송수신부를 제어하고, 상기 제3 엔터티(H-SMF)로부터 VSBO 승인 여부를 포함하는 세션 생성 응답 메시지를 수신하도록 제어하는 제어부를 포함하는 제1 엔터티.
제5항에 있어서,
상기 제어부는 상기 세션 생성 응답 메시지를 기반으로, UPF(User Plane Untion)을 선택하고, 제4 엔터티(V-EASDF)로 DNS (Doman Service Name) 메시지 핸들링 규칙과 관련된 메시지를 송신하도록 상기 송수신부를 제어하고, 상기 제2 엔터티로 PDU 세션 수립 승인과 관련된 메시지를 송신하도록 송수신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 제1 엔터티.
제5항에 있어서,
상기 세션 생성 요청 메시지는 VSBO 지시자 및 제4 엔터티의 주소를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1 엔터티.
제5항에 있어서,
상기 세션 생성 응답 메시지는 VSBO 승인 지시자 및 제4 엔터티의 주소를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1 엔터티.