KR20230068874A - 무선 통신 시스템에서 네트워크 데이터 분석 기능을 활용한 세션 연결 모드 설정 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 개시는 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스 (예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다. 본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 무선 통신 시스템에서 단말의 세션 모드를 설정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

Description

무선 통신 시스템에서 네트워크 데이터 분석 기능을 활용한 세션 연결 모드 설정 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR CONFIGURING SESSION CONNECTION MODE USING NETWORK DATA ANALYTICS FUNCTION IN WIRELESS COMMUNICATIONS SYSTEM}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 무선 통신 시스템에서 단말의 세션 모드를 설정하기 위한 방법 및 장치에 관한 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), 및SCMA(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 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 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(information technology)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(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.

무선 통신 시스템을 사용하여 단말과 네트워크의 서버가 원활히 통신하기 위해서는 사용하는 애플리케이션의 특성과 무선 통신 시스템의 네트워크 및 통신 자원의 상황에 따른 세션 연결 모드 설정이 필요하다. 무선 통신을 위한 세션을 사용하는 애플리케이션의 특성 과 세션에 할당된 자원의 변동에 대한 정보가 제공되지 않을 경우, 애플리케이션의 성능이 현저히 저하되거나 동작하지 않는 문제점이 발생할 수 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서, 기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계; 상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및 상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 개시의 일 실시예에 따르면 단말과 응용 서버에게 각 애플리케이션과 연계된 세션 상태 정보가 제공되어 네트워크 자원의 효율 및 단말이 경험하는 서비스의 품질이 개선될 수 있다.

도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 5G 시스템 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 세션 모드 선택 정책을 갱신하는 절차를 도시한 시퀀스도이다.
도 3는 본 개시의 일 실시예에 따른 세션 모드 선택 정책을 갱신하는 절차를 도시한 시퀀스도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 NWDAF의 동작을 도시한 순서도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 SMF의 동작을 도시한 순서도이다.
도 6는 본 개시의 일 실시예에 따른 5G시스템의 NF의 구조를 도시한 도면이다.
도 7는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 구조를 도시한 도면이다.

본 명세서에서 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

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

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

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. 예컨대, 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 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 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.

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.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하 본 개시는 무선 통신 시스템에서 다양한 서비스를 지원하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본 개시는 무선 통신 시스템에서 애플리케이션을 이용하는 단말과 응용 서버로부터 수신한 통신 세션 정보에 대한 요청을 관리하고 필요한 상태 정보를 제공함으로써 통신 서비스의 성능 향상 및 네트워크 자원을 효율적으로 사용하기 위한 방법을 설명한다.

이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity) 또는 NF(network function)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 발명이 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.

이하 설명의 편의를 위하여, 본 발명은 3GPP LTE(3rd generation partnership project long term evolution) 및 5G 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 발명이 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.

이하 설명의 편의를 위하여, 접속 제어 및 상태 관리를 위해 정보를 교환하는 대상을 NF의 명칭(예를 들어, AMF, SMF, NSSF 등)을 이용한다. 하지만, 본 발명의 실시 예들은 실제로 NF가 인스턴스(Instance, 각각 AMF Instance, SMF Instance, NSSF Instance 등)로 구현되는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.

도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 5G 시스템 구조를 도시한다.

5GS (5G system)는 5G 코어 네트워크, 기지국 및 단말 등으로 구성될 수 있다. 5G 코어 네트워크(또는 5G 핵심망)는 AMF(120), SMF(135), UPF(130), PCF(140), UDM(145), NSSF(160), NWDAF(165), N3F 등으로 구성될 수 있다.

단말(100)은 라디오 접속 네트워크(Radio Access Network) 기지국(110)을 통해 5G 코어 네트워크로 접속할 수 있다. 접속 네트워크 기지국(110)은 3GPP 접속 네트워크(예를 들어, NR, E-UTRA 등) 또는 Non-3GPP 접속 네트워크 (예를 들어, WiFi 등) 타입을 지원할 수 있다. 단말(100)은 기지국(110)을 통해 AMF(120)와 N2 인터페이스로 연결될 수 있고, UPF(130)와 N3 인터페이스로 연결될 수 있다. 기지국(110)은 기지국(base station) 외에 '액세스 포인트(access point, AP)', '이노드비(eNodeB, eNB)', '5G 노드(5th generation node)', '지노드비(gNodeB, gNB)' 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다. N3F(Non-3GPP Function)은 3GPP에서 정의하지 않은 접속 네트워크(Non-3GPP Access Network)(예를 들어, WiFi 등)를 통해 접속한 단말(100)을 위한 N2 인터페이스 및 N3 인터페이스 종료점(termination)으로 동작하는 NF(Network Function)이다. N3F는 N2 제어 평면(control plane) 시그널링 및 N3 사용자 평면(user plane) 패킷을 처리할 수 있다.

AMF(Access and Mobility Management Function, 120)는 단말(UE)에 대한 무선망 접속(Access) 및 이동성(Mobility)을 관리하는 NF(Network Function)이다. SMF(Session Management Function, 135)는 단말에 대한 세션(Session)을 관리하는 NF이며, 세션 정보에는 QoS (quality of service) 정보, 과금 정보, 패킷 처리에 대한 정보를 포함한다. UPF(User Plane Function, 130)는 사용자 트래픽(User Plane 트래픽)을 처리하는 NF이며, SMF(135)에 의해 제어를 받는다. PCF(Policy Control Function, 140)는 무선 통신 시스템에서 서비스를 제공하기 위한 사업자 정책(Operator policy)을 관리하는 NF이다. UDM(User Data Management, 145)은 단말의 가입자 정보(UE subscription)를 저장 및 관리하는 NF이다. UDR(Unified Data Repository)은 데이터를 저장 및 관리하는 NF이다. UDR은 단말 가입 정보를 저장하고, UDM에게 단말 가입 정보를 제공할 수 있다. 또한, UDR은 사업자 정책 정보를 저장하고, PCF에게 사업자 정책 정보를 제공할 수 있다. NWDAF(Network Data Analytics Function, 165)는, 5G 시스템이 동작하기 위한 분석 정보를 제공하는 NF이다. NWDAF는 5G 시스템을 구성하는 다른 NF 내지 OAM(Operations, Administration and Maintenance)으로부터 데이터를 수집하고, 수집한 데이터를 분석하고, 분석 결과를 다른 NF에게 제공할 수 있다. NSACF(Network Slice Admission Control Function, 180)은 네트워크 슬라이스 입장 제어(Network Slice Admission Control, NSAC)의 대상이 되는 네트워크 슬라이스의 등록 단말 수 및 세션 수를 모니터링하고 제어하는 NF이다. NSACF 에는 네트워크 슬라이스 별 최대 등록 단말 수 및 최대 세션 수에 관한 설정 정보가 저장되어 있다. AF (Application Function)은 외부 혹은 내부의 애플리케이션 서버와 5G 네트워크 간의 신호 메시지를 전달하기 위한 NF이다. AF는 애플리케이션 서버를 대신하여 서버로부터의 요청 메시지를 5G 네트워크의 적합한 NF를 찾아 전달하고 매핑 관계를 저장하여 5G 네트워크가 애플리케이션 서버로 정보를 전송할 때 해당 애플리케이션 서버로 전달될 수 있도록 한다.

이하에서는 설명의 편의를 위하여, 접속 제어 및 상태 관리를 위해 정보를 교환하는 대상들을 총칭하여 NF로 설명할 것이다. 하지만, 본 발명의 개시의 실시 예들은 실제로 NF가 인스턴스(Instance, 각각 AMF Instance, SMF Instance, NSSF Instance 등)로 구현되는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.

본 개시에서 Instance는 특정한 NF가 소프트웨어의 코드 형태로 존재하며, 물리적인 컴퓨팅 시스템 예를 들어, 코어 네트워크 상에 존재하는 특정한 컴퓨팅 시스템에서 NF의 기능을 수행하기 위해 컴퓨팅 시스템으로부터 물리적 또는/및 논리적인 자원을 할당받아서 실행 가능한 상태를 의미할 수 있다. 따라서 AMF Instance, SMF Instance, NSSF Instance는 각각 코어 네트워크 상에 존재하는 특정한 컴퓨팅 시스템으로부터 AMF, SMF, NSSF 동작을 위해 물리적 또는/및 논리적 자원을 할당 받아 사용할 수 있는 것을 의미할 수 있다. 결과적으로, 물리적인 AMF, SMF, NSSF 장치가 존재하는 경우와 네트워크 상에 존재하는 특정한 컴퓨팅 시스템으로부터 AMF, SMF, NSSF 동작을 위해 물리적 또는/및 논리적 자원을 할당받아 사용하는 AMF Instance, SMF Instance, NSSF Instance는 동일한 동작을 수행할 수 있다. 따라서 본 발명의 실시 예에서 NF(AMF, SMF, UPF, NSSF, NRF, SCP 등)로 기술된 사항은 NF instance로 대체되거나 반대로 NF instance로 기술된 사항이 NF로 대체되어 적용될 수 있다. 마찬가지로 본 발명의 실시 예에서 Network slice로 기술된 사항은 Network slice instance로 대체되거나 반대로 Network slice instance로 기술된 사항이 Network slice로 대체되어 적용될 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 3GPP 에서 정의한 5G 시스템에서는 하나의 네트워크 슬라이스를 S-NSSAI(Single-Network Slice Selection Assistance Information)로 지칭할 수 있다. S-NSSAI는 SST(Slice/Service Type) 값과 SD(Slice Differentiator) 값으로 구성될 수 있다. SST는 슬라이스가 지원하는 서비스의 특성(예를 들어, eMBB, IoT, URLLC, V2X 등)을 나타낼 수 있다. SD는 SST로 지칭되는 특정 서비스에 대한 추가적인 식별자로 사용되는 값일 수 있다.

NSSAI는 하나 이상의 S-NSSAI로 구성될 수 있다. NSSAI의 예로는 단말에 저장되어 있는 Configured NSSAI, 단말이 요청하는 Requested NSSAI, 5G 핵심망의 NF(예를 들어, AMF, NSSF 등)가 결정하는 단말이 이용할 수 있도록 허락받은 Allowed NSSAI, 단말이 가입되어 있는 subscribed NSSAI 등을 포함할 수 있으며, 상기 예시에 제한되지 않는다.

단말(100)은 접속 네트워크(110)에 동시에 연결되어 5G 시스템에 등록할 수 있다. 구체적으로, 단말(100)은 기지국(110)에 접속하여 AMF(120)와 단말 등록 절차(Registration procedure)를 수행할 수 있다. 등록 절차 중, AMF(120)는, 기지국(110)에 접속한 단말이 이용 가능한 허용 슬라이스(Allowed NSSAI)를 결정하여 단말(100)에게 할당할 수 있다. 단말(100)은 특정한 슬라이스를 선택하여 실제 응용 서버와의 통신을 위한 PDU 세션을 설정할 수 있다. 하나의 PDU 세션은 하나 혹은 복수의 QoS Flow 들을 포함할 수 있으며, 각 QoS Flow는 서로 다른 서비스 품질(QoS) 파라미터를 설정함으로써 각 응용 서비스에 필요한 서로 다른 전송 성능을 제공할 수 있다. 또한, 하나의 PDU 세션은 세션 모드 정보를 포함할 수 있다. 세션 모드 정보는, 해당 PDU 세션이 단말이 위치를 변경할 때 PDU 세션의 Anchor Point를 고정적으로 유지해야 하는지, 변경할 수 있는지, 변경하는 과정에서 복수의 Anchor Point를 사용할 수 있는지, 혹은 Split computing을 적용하는 애플리케이션에 대해 단말과 서버 사이에서 컴퓨팅 부하를 어떤 비율로 분배하여야 하는지 등에 대한 정보를 포함할 수 있다.

도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 세션 모드 선택 정책을 갱신하는 절차를 도시한 시퀀스도이다.

도 2에서는 본 개시의 일 실시예에 따른 세션 모드 선택 정책을 결정하고 새로운 세션 생성 시에 반영하거나 단말의 생성된 세션에 대해 세션 모드를 변경하는 절차(Session Establishment procedure)가 도시된다.

단계 201 내지 단계 203은 각각 SMF, PCF, UDM이 NWDAF 서비스의 수요자로서, 세션 모드 정책 결정에 필요한 분석 데이터의 수신을 위하여 NWDAF의 데이터 분석 서비스에 가입하는 동작을 도시한 것이다. 각 수요자 기능이 전송하는 데이터 분석 서비스 가입 요청 메시지에는, 분석 대상이 되는 단말의 식별자 및 분석을 요청하는 데이터 종류로서 세션 모드 선택 정책 (SSCMSP, Service and Session Continuity Mode Selection Policy) 데이터를 지정하기 위한 파라미터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

단계 204에서, 네트워크 데이터 분석 기능 (NWDAF)는, 세션 모드 선택 정책에 대한 분석 데이터를 제공하는데 필요한 네트워크 데이터 수집을 위하여, SMF의 데이터 제공 서비스에 가입할 수 있다.

단계 205a에서, 네트워크 데이터 분석 기능 (NWDAF)는, 세션 모드 선택 정책에 대한 분석 데이터를 제공하는데 필요한 단말 데이터 수집을 위하여, AF (application function)서비스에 가입하여 단말 데이터 수집을 위한 설정 과정을 진행할 수 있다. AF가 Edge Server인 경우에는, 단말이 사용하는 Application traffic에 대한 통계 데이터를 NWDAF로 제공하는 것도 가능하다. 단계 205b에서, AF 또는 NWDAF는 NWDAF 요청에 따라, 단말과 단말 데이터 수집을 위한 설정 과정을 진행할 수 있다. 이 때, 단말이 수집할 데이터를 보고할 세션 정보를 단말에게 지정하기 위하여 상기 설정 과정에서 AF 또는 NWDAF는 단말 식별자, PDU 세션 식별자, QoS Flow 식별자, 수집 영역을 지정하는 AoI (Area of Interest) 정보 중 적어도 하나를 단말로 전달할 수 있다. 또한, 상기 설정 과정에서, AF 또는 NWDAF는 단말이 수집할 데이터를 지정하는 정보를 단말로 전달할 수 있다. 예를 들어, AF 또는 NWDAF는 SSC Mode, Session Time, Interruption during Mobility, Application ID, Location, Received Preservation Time, Packet loss, Data Rate 중 적어도 하나를 단말로 전달할 수 있다.

단계 206에서 단말은, AF 또는 NWDAF가 요청한 정보에 따라 지정된 지역 및 시간에서 각 애플리케이션을 사용할 때 수집한, 상기 요청된 데이터들을 수집하여 그 결과를 AF로 전송하고, AF는 단말로부터 수신한 데이터를 NWDAF로 전달할 수 있다.

단계 207에서, NWDAF는 단말로부터 수집하여 전달된 단말 데이터를 분석하고 새로운 분석 결과를 산출할 수 있다.

단계 208에서, NWDAF는 단계 201 내지 단계 203의 과정에서 세션 모드 선택 정책에 대한 데이터 분석을 요청한 각 수요자 기능에게 단계 207에서 산출된 분석 결과를 전송할 수 있다.

단계 209에서, NWDAF로부터 분석 결과를 수신한 SMF는 단말이 사용 중인 세션의 세션 모드를 변경하도록 요청할 수 있다. SMF는 세션 변경 절차를 수행하여 현재 세션의 세션 모드를 변경할 수 있다.

단계 210은 단계 209의 다른 실시 예로서, NWDAF로부터 분석 결과를 수신한 PCF는 단말에 적용할 새로운 세션 모드 선택 정책을 생성하고 이를 URSP (UE route selection policy) 정보에 포함하여 단말로 전달하기 위하여, 단말과 단말 설정 갱신 절차를 수행할 수 있다. 단말은, 단말 설정 갱신 절차를 통해 수신한 URSP 정보에 포함된 새로운 세션 모드 선택 정책을 적용하여 현재 진행 중인 세션의 모드를 변경하기 위한 세션 변경 절차를 수행하거나, 향후 지정된 애플리케이션을 사용하기 위해 새로운 세션을 설정하는 과정에서 세션 모드 선택 정책에서 지정된 세션 모드를 설정하는데 사용할 수 있다.

단계 211에서 UDM은 NWDAF로부터 수신한 분석 결과를 토대로 단말의 세션 모드 선택 정책을 결정하고 단말의 가입 정보를 갱신하고, 단말의 갱신된 가입 정보를 SMF로 전달할 수 있다. SMF는 단말의 갱신된 가입 정보로부터 새로 설정된 세션 모드 선택 정책 정보를 확인하고, 이를 적용하여 현재 진행 중인 세션의 모드를 변경하기 위한 세션 변경 절차를 수행하거나, 향후 지정된 애플리케이션을 사용하기 위해 새로운 세션을 설정하는 과정에서 세션 모드 선택 정책에서 지정된 세션 모드를 설정하는데 사용할 수 있다.

도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 세션 모드 선택 정책을 갱신하는 절차를 도시한 시퀀스도이다.

도 3에서는 본 개시의 일 실시예에 따른 세션 모드 선택 정책을 결정하고 새로운 세션 생성 시에 반영하거나 단말의 생성된 세션에 대해 세션 모드를 변경하는 절차(Session Establishment procedure)가 도시된다.

단계 301 에서, AF는 세션 모드 정책 결정에 필요한 분석 데이터의 수신을 위하여 NWDAF의 데이터 분석 서비스에 가입하는 동작을 수행할 수 있다. 상기 데이터 분석 서비스 가입 요청 메시지에는, 분석 대상이 되는 단말의 식별자 및 분석을 요청하는 데이터 종류로서 세션 모드 선택 정책 (SSCMSP, Service and Session Continuity Mode Selection Policy) 데이터를 지정하기 위한 파라미터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

단계 302에서, 네트워크 데이터 분석 기능 (NWDAF)는, 세션 모드 선택 정책에 대한 분석 데이터를 제공하는데 필요한 네트워크 데이터 수집을 위하여, SMF의 데이터 제공 서비스에 가입할 수 있다.

단계 303a에서, 네트워크 데이터 분석 기능 (NWDAF)는, 세션 모드 선택 정책에 대한 분석 데이터를 제공하는데 필요한 단말 데이터 수집을 위하여, AF 서비스에 가입하여 단말 데이터 수집을 위한 설정 과정을 진행할 수 있다. AF가 Edge Server인 경우에는, 단말이 사용하는 Application traffic에 대한 통계 데이터를 NWDAF로 제공하는 것도 가능하다. 단계 303b에서, AF 또는 NWDAF는 NWDAF 요청에 따라, 단말과 단말 데이터 수집을 위한 설정 과정을 진행할 수 있다. 이 때, 단말이 수집할 데이터를 보고할 세션 정보를 단말에게 지정하기 위하여 상기 설정 과정에서 AF 또는 NWDAF는 단말 식별자, PDU 세션 식별자, QoS Flow 식별자, 수집 영역을 지정하는 AoI (Area of Interest) 정보 중 적어도 하나를 단말로 전달할 수 있다. 또한, 상기 설정 과정에서, AF 또는 NWDAF는 단말이 수집할 데이터를 지정하는 정보를 단말로 전달할 수 있다. 예를 들어, AF 또는 NWDAF는 SSC Mode, Session Time, Interruption during Mobility, Application ID, Location, Received Preservation Time, Packet loss, Data Rate 중 적어도 하나를 단말로 전달할 수 있다.

단계 304에서 단말은, AF 또는 NWDAF가 요청한 정보에 따라 지정된 지역 및 시간에서 각 애플리케이션을 사용할 때 수집한, 상기 요청된 데이터들을 수집하여 그 결과를 AF로 전송하고, AF는 단말로부터 수신한 데이터를 NWDAF로 전달할 수 있다.

단계 305에서, NWDAF는 단말로부터 수집하여 전달된 단말 데이터를 분석하고 새로운 분석 결과를 산출할 수 있다.

단계 306에서, NWDAF는 단계 301에서 세션 모드 선택 정책에 대한 데이터 분석을 요청한 AF에게 단계 305에서 산출된 분석 결과를 전송할 수 있다.

단계 307에서, AF는 NWDAF로부터 수신한 분석 결과를 이용하여, 단말이 애플리케이션을 사용할 때 필요한 세션 모드를 결정하고 이 정보를 5G 네트워크로 전송하여 단말의 세션 모드 선택 정책에 반영하도록 요청하는 과정을 수행할 수 있다. 상기 AF가 전송한 세션 모드 선택 정책 정보는 NEF를 통해 UDR에 단말의 가입 정보 형태로 저장될 수 있다. SMF는 세션 변경 절차를 수행하여 현재 세션의 세션 모드를 변경할 수 있다.

단계 308에서, UDM은 단말의 가입정보가 변경되었음을 확인하고 변경된 가입정보를 SMF로 전달할 수 있다. UDM으로부터 변경된 가입정보를 수신한 SMF는 하기의 단계 311의 세션 모드 변경을 위한 세션 변경 절차를 수행할 수 있다.

단계 309는, 단계 307 내지 단계 308의 다른 실시 예로서, AF는 NWDAF로부터 수신한 분석 결과를 이용하여, 단말이 애플리케이션을 사용할 때 필요한 세션 모드를 결정하고 이 정보를 PCF로 전달하여 단말의 세션 모드 선택 정책에 반영하도록 요청하는 과정을 수행할 수 있다.

단계 310에서, PCF는 AF가 전송한 세션 모드 선택 정책 정보로부터 단말에 적용할 새로운 세션 모드 선택 정책을 생성하고 이를 URSP 정보에 포함하여 단말로 전달하기 위하여, 단말과 단말 설정 갱신 절차를 수행할 수 있다. 단말은, 단말 설정 갱신 절차를 통해 수신한 URSP 정보에 포함된 새로운 세션 모드 선택 정책을 적용하여 현재 진행 중인 세션의 모드를 변경하기 위한 세션 변경 절차를 수행하거나, 향후 지정된 애플리케이션을 사용하기 위해 새로운 세션을 설정하는 과정에서 세션 모드 선택 정책에서 지정된 세션 모드를 설정하는데 사용할 수 있다.

단계 311에서, PCF는 AF가 전송한 세션 모드 선택 정책 정보로부터 단말에 적용할 새로운 세션 모드 선택 정책을 결정하고, 갱신된 세션 모드 선택 정책을 SMF로 전달할 수 있다. SMF는 새로운 세션 모드 선택 정책을 적용하여 현재 진행 중인 세션의 모드를 변경하기 위한 세션 변경 절차를 수행하거나, 향후 단말이 지정된 애플리케이션을 사용하기 위해 새로운 세션을 설정을 요청하면 이를 수락하는 과정에서 세션 모드 선택 정책에서 지정된 세션 모드를 설정하는데 사용할 수 있다.

도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 NWDAF의 동작을 도시한 순서도이다.

단계 405에서, NWDAF는 수요자 NF (SMF, PCF, UDM 등) 또는 AF와 데이터 분석 서비스 가입 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, NWDAF는 수요자 NF 또는 AF로부터 데이터 분석 서비스 가입 요청 메시지를 수신할 수 있다. 상기 데이터 분석 서비스 가입 요청 메시지는 분석 대상이 되는 단말의 식별자 및 분석을 요청하는 데이터 종류로서 SSCMSP 데이터를 지정하기 위한 파라미터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. NWDAF는 데이터 분석 서비스 가입 요청 메시지에 대한 응답 (가입 수락 또는 가입 거절) 메시지를 수요자 NF 또는 AF에게 전송할 수 있다.

단계 410에서, NWDAF는 세션 모드 선택 정책에 대한 분석 데이터를 제공하는데 필요한 네트워크 데이터 수집을 위하여, SMF의 데이터 제공 서비스에 가입할 수 있다. 예를 들어 NWDAF는 SMF로 네트워크 데이터 제공 서비스 가입 요청 메시지를 전송할 수 있다. 상기 네트워크 데이터 제공 서비스 가입 요청 메시지는 단말 식별자, PDU 세션 식별자, QoS Flow 식별자, 수집 영역을 지정하는 AoI (Area of Interest) 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. NWDAF는 네트워크 데이터 제공 서비스 가입 요청 메시지에 대한 응답 (가입 수락 또는 가입 거절) 메시지를 SMF로부터 수신할 수 있다. NWDAF는 SMF로부터 세션 모드 선택 정책에 대한 분석 데이터를 제공하는데 필요한 네트워크 데이터를 수신할 수 있다.

단계 415에서, NWDAF는 세션 모드 선택 정책에 대한 분석 데이터를 제공하는데 필요한 단말 데이터 수집을 위하여, AF 서비스에 가입하여 단말 데이터 수집을 위한 설정 과정을 진행할 수 있다. AF가 Edge Server인 경우에는, NWDAF는 AF로부터 단말이 사용하는 Application traffic에 대한 통계 데이터를 수신할 수 있다. NWDAF는 단말이 수집할 데이터를 보고할 세션 정보를 단말에게 지정하기 위하여 상기 설정 과정에서 AF 또는 NWDAF는 단말 식별자, PDU 세션 식별자, QoS Flow 식별자, 수집 영역을 지정하는 AoI (Area of Interest) 정보 중 적어도 하나를 단말로 전달할 수 있다. 또한 상기 설정 과정에서, NWDAF는 단말이 수집할 데이터를 지정하는 정보를 단말로 전달할 수 있다. 예를 들어, NWDAF는 SSC Mode, Session Time, Interruption during Mobility, Application ID, Location, Received Preservation Time, Packet loss, Data Rate 중 적어도 하나를 단말로 전달할 수 있다.

단계 420에서, NWDAF는 단말이 AF에게 전송한 데이터를 AF로부터 수신할 수 있다. 상기 단말이 AF에게 전송한 데이터는, 단말이 AF 또는 NWDAF가 요청한 정보에 따라 지정된 지역 및 시간에서 각 애플리케이션을 사용할 때 수집한 데이터일 수 있다.

단계 425에서, NWDAF는 단말로부터 수집하여 전달된 단말 데이터를 분석하고 새로운 분석 결과를 산출할 수 있다.

단계 430에서, NWDAF는 세션 모드 선택 정책에 대한 데이터 분석을 요청한 각 수요자 NF 또는 AF에게 산출된 분석 결과를 전송할 수 있다. 상기 분석 결과는 SMF가 세션 변경 절차를 수행하여 현재 세션의 세션 모드를 변경하기 위해 사용될 수 있다.

도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 SMF의 동작을 도시한 순서도이다.

단계 505에서, SMF는 NWDAF와 서비스 가입 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, SMF는 데이터 분석 서비스 가입 요청 메시지를 NWDAF로 전송할 수 있다. 상기 데이터 분석 서비스 가입 요청 메시지는 분석 대상이 되는 단말의 식별자 및 분석을 요청하는 데이터 종류로서 SSCMSP 데이터를 지정하기 위한 파라미터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. SMF는 데이터 분석 서비스 가입 요청 메시지에 대한 응답 (가입 수락 또는 가입 거절) 메시지를 NWDAF로부터 수신할 수 있다.

단계 510에서, SMF는 NWDAF가 세션 모드 선택 정책에 대한 분석 데이터를 제공하는데 필요한 네트워크 데이터 수집하기 위하여 SMF의 데이터 제공 서비스에 가입하기 위한 절차를 수행할 수 있다. 예를 들어 SMF는 NWDAF로부터 네트워크 데이터 제공 서비스 가입 요청 메시지를 수신할 수 있다. 상기 네트워크 데이터 제공 서비스 가입 요청 메시지는 단말 식별자, PDU 세션 식별자, QoS Flow 식별자, 수집 영역을 지정하는 AoI (Area of Interest) 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. SMF는 네트워크 데이터 제공 서비스 가입 요청 메시지에 대한 응답 (가입 수락 또는 가입 거절) 메시지를 NWDAF로 전송할 수 있다. SMF는 세션 모드 선택 정책에 대한 분석 데이터를 제공하는데 필요한 네트워크 데이터를 NWDAF로 전송할 수 있다.

단계 515에서, SMF는 NWDAF가 단말 데이터를 분석하여 산출된 분석 결과를 수신할 수 있다.

단계 520에서, SMF는 수신한 분석 결과에 기반하여 단말이 사용 중인 세션의 세션 모드를 변경하도록 요청할 수 있다. SMF는 세션 변경 절차를 수행하여 현재 세션의 세션 모드를 변경할 수 있다.

도 6는 본 개시의 일 실시예에 따른 5G시스템의 NF의 구조를 도시한 도면이다.

본 개시의 다양한 실시예에 따라 상기 NF는 SMF, PCF, UDM, NWDAF, 또는 AF일 수 있다.

도 6를 참고하면, NF는 송수신부 (610), 제어부 (620), 저장부 (630)을 포함할 수 있다. 본 개시에서 제어부는, 회로 또는 어플리케이션 특정 통합 회로 또는 적어도 하나의 프로세서라고 정의될 수 있다.

송수신부 (610)는 다른 네트워크 엔티티와 신호를 송수신할 수 있다. 송수신부(610)는 예를 들어, 단말, 기지국 또는 다른 NF와 신호를 송수신할 수 있다.

제어부 (620)은 본 개시에서 제안하는 실시예에 따른 NF의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부 (620)는 상기에서 기술한 순서도에 따른 동작을 수행하도록 각 블록 간 신호 흐름을 제어할 수 있다.

저장부(630)는 상기 송수신부 (610)를 통해 송수신되는 정보 및 제어부 (620)을 통해 생성되는 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다.

도 7는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 구조를 도시한 도면이다.

도 7를 참고하면, 단말은 송수신부 (710), 제어부 (720), 저장부 (730)을 포함할 수 있다. 본 개시에서 제어부는, 회로 또는 어플리케이션 특정 통합 회로 또는 적어도 하나의 프로세서라고 정의될 수 있다.

송수신부 (710)는 다른 네트워크 엔티티와 신호를 송수신할 수 있다. 송수신부(710)는 예를 들어, 기지국 또는 5G시스템의 NF와 신호를 송수신할 수 있다.

제어부 (720)은 본 개시에서 제안하는 실시예에 따른 단말의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부 (720)는 상기에서 기술한 순서도에 따른 동작을 수행하도록 각 블록 간 신호 흐름을 제어할 수 있다.

저장부(730)는 상기 송수신부 (710)를 통해 송수신되는 정보 및 제어부 (720)을 통해 생성되는 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다.

상술한 실시예들 및 방법들 간에는 각 구성 또는 단계들이 선택적으로 결합/조합되어 적용될 수 있다. 또한 시스템 상에서의 설정 및/또는 정의 등에 따라 상기 설명된 단계가 반드시 모두 포함되어야 하는 것은 아니며, 일부 단계는 생략될 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. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다.

Claims (1)

1. 무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서,
   기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계;
   상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및
   상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 신호 처리 방법.

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