KR20230118513A - 무선 통신 시스템에서 upf에 의해 측정된 데이터를 제공하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 upf에 의해 측정된 데이터를 제공하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 사용자 평면 기능(user plane function, UPF)의 동작 방법은, 네트워크 기능(network function, NF)으로부터, 구독 요청 메시지를 획득하는 단계- 상기 구독 요청 메시지는, 제1 식별자를 포함함-; 상기 NF로 상기 구독 요청 메시지에 대응하는 구독 응답 메시지를 제공하는 단계-상기 구독 응답 메시지는, 제2 식별자를 포함함-; 상기 제1 식별자는, upSeId 및 사용자 단말에 관한 세션 식별자인 사용자세션식별자 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 제2 식별자는, cpSeId 및 상기 사용자세션식별자 중 적어도 하나를 포함한다.

Description

무선 통신 시스템에서 UPF에 의해 측정된 데이터를 제공하기 위한 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR PROVIDING DATA MEASURED BY USER PLANE FUNCTION IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 UPF에서 측정된 데이터를 다른 장치에 노출(exposure)하기 위한 장치 및 방법에 대한 것이다.
이동통신 시스템에서는 독립적이고 재사용 가능한 모듈식 프레임워크를 위하여 서비스 기반 구조(SBA)를 적용한다. 5G 네트워크 제어평면의 각 기능요소(NF, Network Function)들은 각각 서비스 이용자(Service Consumer) 또는 서비스 제공자(Service Provider)의 역할을 수행한다. 서비스 제공자가 자신이 제공하는 서비스를 노출하고, 해당 서비스에 대해 접속권한이 있는 서비스 이용자는 서비스 기반 인터페이스(SBI, Service Based Interface)방식으로 해당 서비스를 이용한다.
종래의 방식은 UPF에서 발생한 데이터를 SMF에서 1차로 수집하고, 수집된 데이터를 SMF가 다른 기능요소에 제공한다.
본 개시의 목적은 UPF에서 SBI기반의 익스포져 서비스를 제공함으로써 SMF를 경유하지 않는 더 효율적으로 데이터를 제공하기 위한 것이다.
본 개시의 일 실시예에 따른 사용자 평면 기능(user plane function, UPF)의 동작 방법은, 세션 관리 기능(session management function, SMF)로부터, 세션 설정 요청 메시지를 획득하는 단계- 상기 세션 설정 요청 메시지는, 제1 세션 식별자를 포함함-; 상기 SMF로 상기 세션 설정 요청 메시지에 대응하는 세션 설정 응답 메시지를 제공하는 단계-상기 세션 설정 응답 메시지는, 제2 세션 식별자를 포함함-; 상기 제1 세션 식별자 및 제2 세션 식별자는, 사용자 단말에 관한 세션 식별자인 사용자세션식별자(PduSessionID, UEID)를 포함한다.
또한, 상기 제1 세션 식별자는, 세션 설정 시 상기 SMF가 할당한 세션 식별자(cpSeId)를 더 포함한다.
또한, 상기 제2 세션 식별자는, 세션 설정 시 상기 UPF가 할당한 세션 식별자(upSeId)를 더 포함한다.
또한, 상기 사용자세션식별자는, 상기 사용자 단말의 식별자(UEID) 및 상기 사용자 단말이 할당한 세션 식별자(PduSessionID)와 MACaddress(media access control address), IPv4address, IPv6address를 포함한다. 상기 사용자 단말의 식별자(UEID)는 NAI(Network Access Identifier), IMSI(International Mobile Subscriber Identity), MSISDN(Mobile Station Integrated System Digital Network), SUPI(Subscription Permanent Identifier), GPSI(Generic Public Subscription Identifier), IMEI(International Mobile Equipment Identity), PEI (Permanent Equipment Identifier) 를 이용하여 사용자 혹은 사용자 단말을 나타낸다.
또한, 적어도 하나의 네트워크 기능(network function, NF)로부터 상기 사용자세션식별자(PduSessionID, UEID)를 포함하는 제3 메시지를 획득하는 단계; 및 기 제3 메시지의 상기 사용자세션식별자에 매칭되는 상기 제2 세션 식별자를 식별하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 SMF로부터, 보고 받을 사항에 대한 구독 요청 메시지를 획득하는 단계; 및 기 구독 요청 메시지에 대응하여 상기 SMF로 알림 서비스 메시지를 제공하는 단계를 포함하며, 상기 알림 서비스 메시지는, 상기 구독 요청 메시지에 포함되는 알림 URL(uniform resource locator)로 제공될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 세션 관리 기능(session management function, SMF)의 동작 방법은, 사용자 평면 기능(user plane function, UPF)으로, 세션 설정 요청 메시지를 제공하는 단계- 상기 세션 설정 요청 메시지는, 제1 세션 식별자를 포함함-; 상기 UPF로부터 상기 세션 설정 요청 메시지에 대응하는 세션 설정 응답 메시지를 제공하는 단계-상기 세션 설정 응답 메시지는, 제2 세션 식별자를 포함함-; 상기 제1 세션 식별자는, 사용자 단말에 관한 세션 식별자인 사용자세션식별자(PduSessionID, UEID)를 포함한다.
또한, 상기 제1 세션 식별자는, 세션 설정 시 상기 SMF가 할당한 세션 식별자(cpSeId)를 더 포함한다.
또한, 상기 제2 세션 식별자는, 세션 설정 시 상기 UPF가 할당한 세션 식별자(upSeId)를 더 포함한다.
또한, 상기 사용자세션식별자는, 상기 사용자 단말의 식별자(UEID) 및 상기 사용자 단말이 할당한 세션 식별자(PduSessionID)를 포함한다.
또한, 적어도 하나의 네트워크 기능(network function, NF)으로 상기 제2 세션 식별자를 제공하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 UPF로, 보고 받을 사항에 대한 구독 요청 메시지를 제공하는 단계; 및 상기 구독 요청 메시지에 대응하여 상기 UPF로부터 알림 서비스 메시지를 획득하는 단계를 포함하며, 상기 알림 서비스 메시지는, 상기 구독 요청 메시지에 포함되는 알림 URL(uniform resource locator)로 제공될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 사용자 평면 기능(user plane function, UPF)의 장치는, 송수신부; 및 상기 송수신부와 동작 가능하게 연결되는 적어도 하나의 제어부를 포함하며, 상기 적어도 하나의 제어부는, 세션 관리 기능(session management function, SMF)로부터, 세션 설정 요청 메시지를 획득하고- 상기 세션 설정 요청 메시지는, 제1 세션 식별자를 포함함-, 상기 SMF로 상기 세션 설정 요청 메시지에 대응하는 세션 설정 응답 메시지를 제공하도록 구성되고-상기 세션 설정 응답 메시지는, 제2 세션 식별자를 포함함-, 상기 제1 세션 식별자는, 사용자 단말에 관한 세션 식별자인 사용자세션식별자(PduSessionID, UEID)를 포함한다.
또한, 상기 제1 세션 식별자는, 세션 설정 시 상기 SMF가 할당한 세션 식별자(cpSeId)를 더 포함한다.
또한, 상기 제2 세션 식별자는, 세션 설정 시 상기 UPF가 할당한 세션 식별자(upSeId)를 더 포함한다.
또한, 상기 사용자세션식별자는, 상기 사용자 단말의 식별자(UEID) 및 상기 사용자 단말이 할당한 세션 식별자(PduSessionID)를 포함한다.
또한, 상기 적어도 하나의 제어부는, 적어도 하나의 네트워크 기능(network function, NF)로부터 상기 사용자세션식별자(PduSessionID, UEID)를 포함하는 제3 메시지를 획득하고, 상기 제3 메시지의 상기 사용자세션식별자에 매칭되는 상기 제2 세션 식별자를 식별하도록 더 구성될 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 제어부는, 상기 SMF로부터, 보고 받을 사항에 대한 구독 요청 메시지를 획득하고, 상기 구독 요청 메시지에 대응하여 상기 SMF 또는 SMF가 지정한 다른 NF로 알림 서비스 메시지를 제공하도록 더 구성되고, 상기 알림 서비스 메시지는, 상기 구독 요청 메시지에 포함되는 알림 URL(uniform resource locator)로 제공될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 세션 관리 기능(session management function, SMF)의 장치는, 송수신부; 및 상기 송수신부와 동작 가능하게 연결되는 적어도 하나의 제어부를 포함하며, 상기 적어도 하나의 제어부는, 사용자 평면 기능(user plane function, UPF)으로, 세션 설정 요청 메시지를 제공하고- 상기 세션 설정 요청 메시지는, 제1 세션 식별자를 포함함-, 상기 UPF로부터 상기 세션 설정 요청 메시지에 대응하는 세션 설정 응답 메시지를 제공하도록 구성되고-상기 세션 설정 응답 메시지는, 제2 세션 식별자를 포함함-, 상기 제1 세션 식별자는, 사용자 단말에 관한 세션 식별자인 사용자세션식별자(PduSessionID, UEID)를 포함한다.
또한, 상기 제1 세션 식별자는, 세션 설정 시 상기 SMF가 할당한 세션 식별자(cpSeId)를 더 포함한다.
또한, 상기 제2 세션 식별자는, 세션 설정 시 상기 UPF가 할당한 세션 식별자(upSeId)를 더 포함한다.
또한, 상기 사용자세션식별자는, 상기 사용자 단말의 식별자(UEID) 및 상기 사용자 단말이 할당한 세션 식별자(PduSessionID)를 포함한다.
또한, 상기 적어도 하나의 제어부는, 적어도 하나의 네트워크 기능(network function, NF)으로 상기 제2 세션 식별자를 제공하도록 더 구성될 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 제어부는, 상기 UPF로, 보고 받을 사항에 대한 구독 요청 메시지를 제공하고, 상기 구독 요청 메시지에 대응하여 상기 UPF로부터 알림 서비스 메시지를 획득하도록 더 구성되고, 상기 알림 서비스 메시지는, 상기 구독 요청 메시지에 포함되는 알림 URL(uniform resource locator)로 제공될 수 있다.
본 개시는 UPF에서 SBI기반의 익스포져 서비스를 제공함으로써 SMF를 경유하지 않고 보다 효율적으로 데이터를 제공하는 이점이 있다.
본 개시는 UPF에 SBI 기반의 익스포져 서비스를 적용함으로써 5G시스템의 다양한 기능요소에서 일관된 인터페이스를 통해 UPF의 데이터를 직접 획득하도록 하는 이점이 있다.
도 1은 서비스 기반 구조에 따른 종래의 무선 네트워크 구조를 도시한 것이다.
도 2는 종래의 무선 네트워크 구조에서 UPF에 세션을 생성하고 변경하는 절차를 도시한 것이다.
도 3은 종래의 네트워크 구조에서 UPF가 SMF로 세션에 대한 보고를 하는 절차를 도시한다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 서비스기반 인터페이스(service-based interface, SBI)의 구성도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크 구조를 도시한 것이다.
도 6는 본 개시의 일 실시예에 따른 SBI를 적용한 UPF 구조에서 UPF에 세션을 생성하고 변경하는 절차를 도시한다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 SBI를 적용한 UPF 구조에서 UPF가 SMF로 세션에 대한 보고를 하는 절차를 도시한다.
도 8은 도 5의 SBI를 적용한 UPF 구조에서 UPF가 SMF가 아닌 PCF등의 기능요소로 세션에 대한 보고를 하는 절차를 도시한다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 Npcf_SMPolicyControl_Create 서비스를 이용하여 SMF가 생성할 세션에 대한 정책을 PCF에게 요청하는 예를 도시한다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 Npcf_SMPolicyControl_Update 서비스를 이용하여 SMF가 UPF에게 세션에 대한 정책의 변경을 요청하는 예를 도시한다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 Nsmf_EventExposure_Notify 서비스를 이용하여 SMF가 수신한 UPF의 측정정보를 다른 기능요소에게 전달하는 예를 도시한다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 UPF의 익스포져 서비스를 이용하기 위해 다른 기능요소에서 UPF로 구독요청 하는 예를 도시한다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 UPF의 데이터에 대한 구독요청을 변경하는 예를 도시한다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른 UPF의 데이터에 대해 구독요청을 해제하는 예를 도시한다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 UPF의 데이터에 대해 구독요청한 기능 요소에게 UPF가 알림 서비스를 제공하는 예를 도시한다.
도 16는 본 개시의 일 실시예에 따른 UPF의 동작에 관한 순서도이다.
도 17는 본 개시의 일 실시예에 따른 SMF의 동작에 관한 순서도이다.
본 명세서에서 다양한 곳에 등장하는 "일부 실시예에서" 또는 "일 실시예에서" 등의 어구는 반드시 모두 동일한 실시예를 가리키는 것은 아니다.
본 개시의 일부 실시예는 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 나타내어질 수 있다. 이러한 기능 블 록들의 일부 또는 전부는, 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 기능 블록들은 하나 이상의 마이크로프로세서들에 의해 구현되거나, 소정의 기능을 위한 회로 구성들에 의해 구현될 수 있다. 또한, 예를 들어, 본 개시의 기능 블록들은 다양한 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능 블록들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 또한, 본 개시는 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다. "매커니즘", "요소", "수단" 및 "구성"등과 같은 용어는 넓게 사용될 수 있으며, 기계적이고 물리적인 구성들로서 한정되는 것은 아니다.
또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 연결 선 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것일 뿐이다. 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가된 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들에 의해 구성 요소들 간의 연결이 나타내어질 수 있다.
도 1은 서비스 기반 구조에 따른 종래의 무선 네트워크 구조를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, NSSF (Network Slice Selection Function), NEF (Network Exposure Function), NRF (NF Repository Function), PCF (Policy Control Function), UDM (Unified Data Management), AF (Application Function), AUSF (Authentication Server Function), AMF (Access and Mobility Management Function), SMF (Session Management Function) 등의 각 NF (Network Function, 기능요소)들은 서비스 기반 인터페이스를 이용하여 상호 인터페이스한다.
UPF (User plane function)는 사용자 데이터 트래픽을 처리하는 기능으로 RAN (Radio Access Network)와 DN (Data Network)사이의 사용자 트래픽 데이터를 전달하며, 사용자 트래픽의 성능을 측정한다. UPF는 RAN과 UPF와의 경로 지연, 사용자 트래픽 QoS 플로우의 경로지연 및 지터를 측정한다. UPF는 GTP-U 경로의 상향/하향/왕복에 대한 경로 지연을 각각 측정하고, QoS플로우의 상향/하향/왕복에 대한 경로 지연을 각각 측정하며, 상향/하향 QoS플로우에 대한 지터를 측정한다.
SMF (Session Management Function)는 사용자 세션을 관리하며 사용자 세션의 제어를 UPF에게 전달함으로써 UPF에서 사용자 트래픽을 처리하도록 할 수 있다. SMF는 SMF자신이 관리하는 세션과 UPF에서 관리하는 세션을 상호 매칭하여 관리하며, UPF의 동작을 제어할 수 있다.
PCF (Policy Control Function)는 서비스의 정책을 관장하고 이를 실행할 수 있도록 SMF 등 다른 기능 요소에게 정책 정보를 전달한다. AF (Application Function)은 개별 서비스에 대한 정책을 관장하고 이를 트래픽 처리에 반영할 수 있도록 PCF등 다른 기능 요소에게 전달한다. NEF (Network Exposure Function)은 무선 네트워크의 API를 외부로 제공함으로써 외부에서 무선 네트워크 서비스를 이용한 확장된 서비스를 만들 수 있도록 한다. CHF (Charging Function)은 과금을 담당하며 UPF에서 처리한 사용자 데이터 사용량에 기반하여 과금을 수행한다. NWDAF (Network Data Analytics Function)는 UPF를 비롯한 네트워크 각 요소들의 데이터를 수집하고 분석함으로써 네트워크 전체의 효율적인 동작을 가능하게 한다.
도 2는 종래의 무선 네트워크 구조에서 UPF에 세션을 생성하고 변경하는 절차를 도시한 것이다.
AMF로부터 세션 설정 요청을 받은 SMF가 PCF에게 정책을 문의하고 수신한 정책에 따라 UPF에게 세션의 설정을 요청한다. 동일한 세션에 대한 세션 식별자로 AMF나 PCF는 PduSessionId를 세션을 요청한 UE와 함께 사용하는 반면, SMF와 UPF는 각각 cpSeId와 upSeId를 사용한다. 이를 위해 SMF는 세션설정시 자신이 할당한 cpSeId를 UPF에게 알려주고, UPF로부터 UPF가 할당한 upSeId를 수신한다. UPF도 SMF로부터 cpSeId를 받고 upSeId를 제공함으로써 상호간에 cpSeId와 upSeId를 공유한다. 이후의 세션에 대한 변경 절차는 SMF가 UPF에게 요청하는 경우는 upSeId를 식별자로 제공하고, UPF가 SMF에게 요청하는 경우는 cpSeId를 식별자로 제공한다. 그 외 세션의 삭제(미도시) 절차에도 cpSeId와 upSeId는 동일하게 적용되며, 도 3에서 후술할 보고 절차에도 역시 cpSeId와 upSeId는 동일하게 적용된다.
기능 요소 별 사용하는 세션식별자는 아래 표 1과 같다.
기능요소 세션식별자 비고
SMF UEID, PduSessionID, cpSeId, upSeId SMF가 cpSeId할당
UPF upSeId, cpSeId UPF가 upSeId할당
그 외의 NF(AMF, PCF등) UEID, PduSessionID PduSessionID는 UE내에서 고유하므로 UEID와함께 사용
UPF는 SMF로부터, 세션 설정 요청 메시지를 획득할 수 있다. 여기서, 세션 설정 요청 메시지는, 제1 세션 식별자를 포함할 수 있다.
UPF는 SMF로 세션 설정 요청 메시지에 대응하는 세션 설정 응답 메시지를 제공할 수 있다. 여기서, 세션 설정 응답 메시지는, 제2 세션 식별자를 포함할 수 있다.
제1 세션 식별자는, 사용자 단말에 관한 세션 식별자인 사용자세션식별자를 포함할 수 있다. 제1 세션 식별자는, 세션 설정 시 상기 SMF가 할당한 세션 식별자(cpSeId)를 더 포함할 수 있다. 제2 세션 식별자는, 세션 설정 시 상기 UPF가 할당한 세션 식별자(upSeId)를 포함할 수 있다. 여기서, 사용자세션식별자는, PduSessionID, UEID를 포함할 수 있다.
도 3은 종래의 네트워크 구조에서 UPF가 SMF로 세션에 대한 보고를 하는 절차를 도시한다.
도 2의 세션설정절차나 세션변경절차를 통해 SMF로부터 세션에 대한 보고를 요청받은 UPF는 해당 보고사항이 발생한 경우 SMF로 보고하며, SMF는 보고받은 사항을 PCF등으로 다시 보고할 수 있다. UPF는 SMF에게 보고할 때 세션 식별자를 cpSeId를 사용할 수 있다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 서비스기반 인터페이스(service-based interface, SBI)의 구성도이다.
도 1의 각 NSSF, NEF, NRF, PCF, UDM, AF, AUSF, AMF, SMF, CHF, NWDAF 등의 각 NF들은 상호간에 도 4의 서비스 operation을 이용할 수 있다. 서비스 A1의 이용자인 NF_B는 해당 서비스 A1을 제공하는 NF_A에게 서비스를 요청하고 응답을 받을 수 있다, 또 서비스 B1의 이용자인 NF_A는 해당 서비스 B1의 서비스 제공자인 NF_B에게 해당 서비스를 구독하고 NF_B는 해당서비스에 NF_A가 구독한 이벤트가 발생한 경우 NF_A에게 알림을 제공할 수 있다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크 구조를 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크 구조는 종래의 무선 네트워크 구조의 UPF에 SBI를 적용하여 구현될 수 있다. 이렇게 함으로써 UPF도 도 4에서 기술한 방식으로 서비스 기반 인터페이스로 서비스를 제공하고 제공받을 수 있다. UPF도 자신이 제공하는 서비스를 NRF에 등록하고, 자신이 이용할 서비스를 제공하는 NF를 NRF에 질의하여 응답을 받고 해당 NF에게로 SBI를 이용하여 필요한 서비스를 요청할 수 있다.
도 6는 본 개시의 일 실시예에 따른 SBI를 적용한 UPF 구조에서 UPF에 세션을 생성하고 변경하는 절차를 도시한다.
절차의 기능은 상기 도 2에서 기술한 사항과 동일하다. 도 2에서는 SMF가 UPF에게 해당 세션식별자로 cpSeId를 제공하였으나, 본 발명에서는 SMF가 UPF로 세션을 설정 절차 중 SMF가 UPF에게 cpSeId외에 UEID와 PduSessionID를 더 포함할 수 있다. 이후 UPF의 해당 세션에 대해 PCF등의 장치가 식별자로 UEID와 PduSessionID를 제공할 때 UPF가 UEID와 PduSessionID로부터 upSeId를 참조할 수 있다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 SBI를 적용한 UPF 구조에서 UPF가 SMF로 세션에 대한 보고를 하는 절차를 도시한다.
도 3에서는 세션설정절차시 SMF가 요청한 보고사항에 대해, UPF가 SMF에게 제공하는 동작을 예시하였으나, 도 7을 참조하면, 세션의 대한 보고받을 사항에 대해 SMF가 UPF로 구독요청을 하고, 구독요청한 보고사항이 UPF에서 발생한 경우 이를 알림 서비스로 SMF 또는 SMF가 지정한 다른 NF에게 제공할 수 있다. 이 때, SMF의 UPF에 대한 구독요청에 관한 절차 중 Nupf_EventExposure_Subscribe Request/Response 절차는 도 2의 PFCPSessionEstablishmentRequest/Response나 PFCPSessionModificationRequest/Response, 또는 도 6의 Nupf_UpSessionEstablishmentRequest/Response나 Nupf_UpSessionModifyRequest/Response 중 어느 하나로 대체할 수 있다.
이때 알림 서비스는 SMF가 UPF에게 구독요청시 제공한 NotificationUri로 제공될 수 있다. 상기 구독요청과 알림 서비스는 세션에 대한 식별자로 cpSeId, UEID, PduSessionID 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이는 도 12에서 후술하도록 한다. 또한, 도 3에서는 UPF가 SMF에게 cpSeId를 이용하여 보고하는 동작을 예시하고 있다.
도 8은 도 5의 SBI를 적용한 UPF 구조에서 UPF가 SMF가 아닌 PCF등의 기능요소로 세션에 대한 보고를 하는 절차를 도시한다.
도 7에서 SMF가 UPF로 구독요청시 세션에 대한 식별자는 cpSeId/upSeId의 조합으로 사용할 수 있다. 그러나 도 8에서와 같이 UPF를 직접 제어하지 않는 기능요소인 PCF등에서 UPF로 구독요청을 위해서는 도 6에서 기술한 바와 같이 SMF가 UPF로 cpSeId외에 UEID와 PduSessionID를 함께 제공한다. PCF가 UPF에게 구독요청시에 UEID와 PduSessionID로 세션을 식별하고 해당 세션에 대한 데이터의 보고를 요청할 수 있다. 이때 PCF가 보고를 수신할 NotificationUri를 함께 제공함으로써 해당 NotificationUri로 보고를 받을 수 있다. 도 12에서 후술하도록 한다.
한편 SMF가 UPF와 세션설정절차에서 수신한 upSeId를 PCF에게 (321)과정을 통해 제공하게 되면 PCF가 UPF에게 구독요청시에 upSeId를 이용해도 UPF가 세션을 식별할 수 있게 된다. 이것은 UEID와 PduSessionID를 함께 사용하는 방식보다 시그널링은 번거로운 반면 UPF내부에서 세션 식별자를 관리하는데 유리하다. (331)과정은 도 9와 도 10에서 기술하는 절차를 이용할 수 있다. (333)과정은 도 12에서 후술하도록 한다. (335)과정은 도 15에서 후술하도록 한다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 Npcf_SMPolicyControl_Create 서비스를 이용하여 SMF가 생성할 세션에 대한 정책을 PCF에게 요청하는 예를 도시한다. 이는, 도 10의 세션정책변경 절차에 필요한 {smPolicyId}를 얻는 방법이다.
Npcf_SMPolicyControl_Create 서비스의 사용자인 SMF가 PCF에게 사용자 세션에 대한 정책을 요청할 수 있다. SmPolicyContextData는 UEID와 PduSessionID를 포함할 수 있다. PCF는 요청받은 세션에 대한 정책을 생성하여 SMPolicyDecision으로 돌려주며, 이때 HTTP의 Location헤더에 {smPolicyId}를 포함하여 전달할 수 있다. SMF는 해당 세션에 대한 변경/삭제를 요청할 때 {smPolicyId}를 사용할 수 있다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 Npcf_SMPolicyControl_Update 서비스를 이용하여 SMF가 UPF에게 세션에 대한 정책의 변경을 요청하는 예를 도시한다.
SMF는 도 9의 Npcf_SMPolicyControl_Create의 응답으로 받은 {smPolicyId}를 이용하여 {smPolicyId}/update로 접속하여, 해당 정책에 대한 변경을 의뢰할 수 있다. 하나의 세션에 대해 UE는 PduSessionID로 식별하고, UPF는 upSeId로 식별하고, SMF는 cpSeId로 식별하고, PCF는 UEID와 PduSessionID의 조합으로 식별할 수 있다.
종래의 SMF와 UPF는 upSeId와 cpSeId를 함께 관리하며 SMF로는 cpSeId를 식별자로 제공할 수 있다. SMF는 cpSeId, upSeId, UEID, PduSessionID를 함께 관리하며, UPF로는 upSeId를 식별자로 제공하고, PCF로는 UEID와 PduSessionID를 제공하고 받은 {smPolicyId}로 접근할 수 있다.
본 발명에서는 SMF가 PCF에게로 세션을 서비스 중인 UPF의 식별자와 upSeId를 제공함으로써 PCF가 UPF로 직접 세션에 대한 정보를 요청할 때 세션 식별자로 upSeId를 사용할 수 있게 한다. 또는 도 2에서 기술한 바와 같이 SMF가 UPF로 세션을 설정/변경 절차 중 SMF가 UPF에게 cpSeId외에 UEID와 PduSessionID를 함께 포함함으로써 PCF등의 장치가 UPF에게 세션 식별자로 UEID와 PduSessionID를 사용할 수 있게 한다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 Nsmf_EventExposure_Notify 서비스를 이용하여 SMF가 수신한 UPF의 측정정보를 다른 기능요소에게 전달하는 예를 도시한다.
SMF는 PCF, AF, NWDAF, NEF, CHF 등으로부터 구독요청을 수신한고, 이에 기반한 데이터를 UPF에게 요청하여 수신하고 구독요청한 기능요소들에게 알림서비스를 제공할 수 있다. 즉, SMF는 도 3에서와 같이 UPF로부터 보고받은 데이터를, SMF가 구독요청을 받은 기능 요소에게 알림 서비스를 제공할 수 있다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 UPF의 익스포져 서비스를 이용하기 위해 다른 기능요소에서 UPF로 구독요청 하는 예를 도시한다.
상기 도 7와 도 8에서 UPF에 대해 구독 요청하는 기능요소들로 SMF와 PCF를 예로 들었으나, 그 외 AF, NWDAF, NEF, CHF 등도 UPF의 측정데이터를 필요로 할 수 있다. AF는 자신이 제공하는 응용의 데이터의 전달 성능을, NWDAF는 네트워크 전반의 데이터 처리 성능을, NEF는 네트워크 외부에서 관심있는 데이터의 처리 기능이나 성능을, CHF는 사용자의 과금을 위한 데이터를 수집하고자 UPF에게 구독요청을 할 수 있다.
UPF의 측정데이터가 필요한 기능요소는 구독사항을 NupfEventExposure에 포함하여 UPF에게 구독 요청할 수 있다. UPF는 구독요청을 수신하고 NupfEventExposure를 포함하여 해당 구독요청에 응답할 수 있다. 아울러 HTTP Location헤더에 {subId}(=구독ID)를 포함하는 {apiRoot}/nsmf-event-exposure/v1/subscriptions/{subId}를 돌려줌으로써 이후 해당 구독요청에 대한 관리가 가능하도록 할 수 있다. 구독요청을 하는 기능요소는 구독요청시 구독하고자 하는 UEID, PduSessionID 및 upSeId 중 적어도 하나의 식별자를 포함하고, 구독하고자 하는 이벤트를 함께 NupfEventExposure에 포함할 수 있다. 이때 구독요청을 하는 기능요소는 알림 서비스를 받을 NotificationUri를 NupfEventExposure에 함께 포함할 수 있다. 상기 알림 서비스를 받을 NotificationUri는 구독요청을 하는 Consumer NF나 혹은 Consumer NF가 지정하는 다른 NF일 수 있다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 UPF의 데이터에 대한 구독요청을 변경하는 예를 도시한다.
UPF에게 구독요청을 이미 완성한 기능요소가 해당 구독요청에 대한 변경이 필요할 때 도 12의 구독 요청시에 수신한 {subId}를 포함하는 URI로 구독을 변경하며, 변경할 내용을 NupfEventExposure에 포함할 수 있다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른 UPF의 데이터에 대해 구독요청을 해제하는 예를 도시한다.
UPF에게 구독요청을 완성한 기능요소가 해당 구독요청을 해제할 때 도 12의 구독요청시에 수신한 {subId}를 포함하는 URI로 구독을 해제할 수 있다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 UPF의 데이터에 대해 구독요청한 기능 요소에게 UPF가 알림 서비스를 제공하는 예를 도시한다.
UPF는 구독요청을 수신한 기능요소에게 해당 기능요소가 요청한 구독서비스에 대한 알림 서비스를 제공할 수 있다. 알림 서비스는 도 12 내지 도 13의 구독요청/변경 시 UPF가 수신한 {NotificationUri}로 제공하며 알림내용은 NupfEventExposureNotificaiton에 담을 수 있다.
도 12 및 도 13에서 네트워크 내의 다른 기능요소가 UPF로 구독요청을 할 때와, UPF가 그 응답을 제공할 때 사용되는 NupfEventExposure은 아래의 표 2와 같은 정보요소를 포함할 수 있다.
NupfEventExposure
속성 설명
UEID UE의 ID (SUPI, GPSI 등을 사용)
pduSeId PDU Session ID =PduSessionID
upSeId UPF의 세션 식별자
subId Subscription ID
notifId Notification correlation ID
notifUri Notification을 수신할 URI =NotificationUri
eventSubs 구독하고자 하는 event 정보들 [EventSubscription]
Qfi 구독하는 event에 해당하는 QoS플로우의 식별자
dnn 구독하는 event에 해당하는 데이터네트워크 이름
snssai 구독하는 event에 해당하는 네트워크슬라이스 식별자
Application id 구독하는 event에 해당하는 응용 식별지
Packet filter 구독하는 event에 해당하는 QoS플로우를 감지할 수 있는 필터
expiry 구독의 묵시적 종료시각
본 개시의 일 실시예에 따르면, 상술한 정보요소인 subId, notifId, notifUri, eventSubs, Qfi, dnn, snssai, Application id, Packet filter 및 Expiry은 각각 구독식별자, 알림상관식별자, 알림URI, 구독이벤트, QoS플로우식별자, 데이터네트워크명, 슬라이스선택지원정보, 응용식별자, 패킷필터 및 구독종료시간을 의미할 수 있다. UPF에 구독요청하는 각 기능요소는 자신이 필요한 데이터에 대해 UE의 식별자나 세션식별자, upf의 세션식별자, 사용량 측정에 대한 요청사항, 성능측정에 대한 요청사항등을 포함할 수 있다.
UEID, pduSeId, upSeId는 구독요청 및 응답을 제공하는 대상이 되는 UE나 세션을 나타낸다. upSeId는 UPF의 세션 식별자로 upSeId와 (UEID, pduSeId)는 1:1의 관계일 수 있다.
subId는 도 12의 Location 헤더에 포함된 {subId}와 동일한 값으로 구독서비스를 제공하는 UPF에서 할당할 수 있다.
notifId는 구독요청하는 측에서 할당하여 구독요청 및 응답한다. UPF는 추후 알림서비스시 동일한 notifId를 제공함으로써 구독요청과의 관계를 알려줄 수 있다.
notifUri는 구독요청하는 측에서 할당하여 구독요청할 때 UPF에게 알려준다. 추후 UPF는 해당 {notifUri}로 알림서비스를 제공할 수 있다.
eventSubs는 구독요청하는 이벤트를 나타낸다. 하나이상의 이벤트를 동시에 구독요청할 수 있도록 리스트의 형태를 가질 수 있다.
Qfi는 구독하는 이벤트에 대한 QoS플로우의 식별자이다.
Dnn은 구독하는 이벤트에 대한 Data Network Name이다.
Snssai는 구독하는 네트워크 슬라이스에 대한 식별자이다. (Single Network Slice Selection Assistance Information)
Application id는 구독하는 이벤트에 대한 응용 식별자이다.
Packet filter는 구독하는 이벤트에 대한 이더넷필터, IPv4필터, IPv6필터 등이다.
Expiry는 해당 구독요청의 묵시적 종료시각으로 UPF가 expiry 이후에는 알림서비스를 제공하지 않을 수 있다.
eventSubs는 아래의 표 3과 같은 정보요소를 포함할 수 있다.
EventSubscription
속성 설명
event UpfEvent
구독할 수 있는 이벤트는 여러가지가 존재할 수 있다. 예를 들어, 표 4에 기재된 바와 같이 접속방식의 변경이나, PDU세션의 해제나, Qos모니터, 사용량측정(usage report) 등을 포함할 수 있다.
UpfEvent
속성 설명
AC_TY_CH 접속 방식의 변경
PDU_SES_REL PDU session의 해제
Qos monitor 성능 측정의 요청
Usage report 사용량측정의 보고요청
qos모니터나 usage report는 더 다양하고 구체적인 정보를 가질 수 있다. QoS 모니터는 지연측정으로 GTP-U경로에 대한 지연이나, QoS플로우에 대한 지연, 또 QoS 플로우에 대한 지터의 측정을 포함할 수 있다. 지연측정은 GTP-U경로의 상향/하향/왕복에 대해 각각 측정하고, QoS플로우의 상향/하향/왕복에 대해 각각 측정하며 주기적이거나 일정한 threshold이상일 때 보고하기를 요청할 수 있다. 지터 측정은 상향/하향 QoS플로우에 대해서 측정하며 주기적이거나 일정한 threshold이상일 때 보고하기를 요청할 수 있다.
사용량 요청 또한 일정한 양의 threshold나 일정한 시간의 threshold 이상일 때 보고하기를 요청할 수 있다.
NupfEventExposureNotification에는 표 5에 기재된 정보요소가 포함될 수 있다.
NupfEventExposureNotification
속성 설명
NotifId Notification correlation ID
EventNotification Notify하는 event의 상세
UPF가 알림서비스를 제공할 때 해당 알림서비스가 어떤 구독요청에 대한 것인지를 notifId로 구분할 수 있다. EventNotification에는 표 6에 기재된 정보요소가 포함될 수 있다.
EventNotification
속성 설명
event notification 이벤트 상세
Timestamp notification 시각
timeDuration 측정시간 period
accType 접속타입
UEID UE의 ID (SUPI, GPSI 등을 사용)
pduSeId PDU Session ID =PduSessionID
upSeId Upf의 세션 ID
Qfi 지연이나 지터를 측정한 Qfi
dnn 이벤트의 데이터네트워크 이름
snssai 이벤트의 네트워크슬라이스 식별자
Application id 이벤트의 응용 식별지
Packet filter 이벤트의 QoS플로우를 감지한 필터
5qi 지연이나 지터를 측정한 5qi
Delays UL/DL/RT 지연
Jitters UL/DL 지터
Usage report 사용량의 보고
Event는 해당 알림이 어떤 이벤트를 알려주는 지를 나타내며, timestamp는 notification의 시각을 나타낼 수 있다.accType은 접속망의 접속여부의 상태를 나타내며, pduSeId는 pdu세션의 ID로 UE가 할당한 식별자이며, upSeId는 UPF의 세션 식별자일 수 있다. Delays, Jitters는 상향/하향/왕복의 지연시간과 상향/하향의 지터를 나타내며 각 값을 그대로 전달할 수도 있지만 일정한 시간동안 모아진 통계적 데이터로 나타낼 수도 있다. Usage report는 보고를 요청한 UE나 세션의 사용량에 대한 보고일 수 있다.
도 16는 본 개시의 일 실시예에 따른 UPF가 구독요청을 수신하는 동작에 관한 순서도이다.
단계(S110)에서 UPF 장치는, NF로부터 제1 세션 식별자를 포함하는 구독 요청 메시지를 획득한다. 여기서 NF는 consumer NF를 의미할 수 있다.
제1 세션 식별자는, 사용자 단말에 관한 세션 식별자인 사용자세션식별자를 포함할 수 있다. 제1 세션 식별자는, 세션 설정 시 SMF가 할당한 세션 식별자(예: cpSeId)를 더 포함할 수 있다.
구독 요청 메시지는, 구독 요청 정보에 관한 메시지일 수 있고, 구독 요청 정보는, 세션설정요청메시지, 세션변경요청메시지 및 세션해제요청메시지 중 어느 하나에 관한 정보일 수 있다.
구독 요청시 세션 식별자는, 제1 세션 식별자에 포함되어 사용자세션식별자와 함께 consumer NF로부터 UPF로 전송될 수 있다.
여기서, 사용자세션식별자는, 예를 들어, PduSessionID, UEID를 포함할 수 있다. 사용자세션식별자는 사용자 또는 사용자 단말의 식별자 및 사용자 단말이 할당한 세션 식별자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
단계(S120)에서 UPF 장치는, consumer NF로부터의 구독 요청 메시지에 대응하고, 제2 세션 식별자를 포함하는 구독 응답 메시지를 제공한다.
구독 응답 메시지는, 구독 응답 정보에 관한 메시지일 수 있고, 구독 응답 정보는, 세션설정응답메시지, 세션변경응답메시지 및 세션해제응답메시지 중 어느 하나에 관한 정보일 수 있다. 예를 들어, 구독 응답 메시지는 도 7의 Nupf_EventExposure_Subscribe Response에 해당할 수 있다.
제2 세션 식별자는, 세션 설정 시 상기 UPF가 할당한 세션 식별자(upSeId)를 포함할 수 있다. 여기서, 사용자세션식별자는, PduSessionID, UEID를 포함할 수 있다.
도 17는 본 개시의 일 실시예에 따른 UPF가 알림서비스를 제공하는 동작에 관한 순서도이다.
도 17의 각 단계들은 도 16의 요청에 대응하는 동작을 하는 것으로 이해될 수 있다. 따라서, 제1 세션 식별자, 제2 세션 식별자 및 사용자세션식별자는 도 16과 동일한 의미로 이해될 수 있다.
도 17을 참조하면, 단계(S210)에서 UPF 장치는, consumer NF로 제1 세션 식별자를 포함하는 알림 메시지를 제공하고, 단계(S220)에서 UPF는, consumer NF로부터 알림 메시지에 대응하고, 제2 세션 식별자를 포함하는 알림 응답 메시지를 획득한다.
상술된 내용은 본 개시를 실시하기 위한 구체적인 실시 예들이다. 본 개시는 상술된 실시 예들뿐만 아니라, 단순하게 설계 변경되거나 용이하게 변경할 수 있는 실시 예들 또한 포함할 것이다. 또한, 본 개시는 실시 예들을 이용하여 용이하게 변형하여 실시할 수 있는 기술들도 포함될 것이다. 따라서, 본 개시의 범위는 상술된 실시 예들에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (16)

  1. 무선 통신 시스템에서 사용자 평면 기능(user plane function, UPF)의 동작 방법에 있어서,
    네트워크 기능(network function, NF)으로부터, 구독 요청 메시지를 획득하는 단계- 상기 구독 요청 메시지는, 제1 식별자를 포함함-;
    상기 NF로 상기 구독 요청 메시지에 대응하는 구독 응답 메시지를 제공하는 단계-상기 구독 응답 메시지는, 제2 식별자를 포함할 수 있음-;
    상기 제1 식별자는, upSeId 및 사용자 단말에 관한 세션 식별자인 사용자세션식별자 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 제2 식별자는, cpSeId 및 상기 사용자세션식별자 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 사용자세션식별자는, 사용자 단말의 식별자(UEID), 상기 사용자 단말이 할당한 세션 식별자(PduSessionID), MACaddress, IPv4address 및 IPv6address 중 적어도 하나를 더 포함하는 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 UEID가 NAI(Network Access Identifier), IMSI(International Mobile Subscriber Identity), MSISDN(Mobile Station Integrated System Digital Network), SUPI(Subscription Permanent Identifier), GPSI(Generic Public Subscription Identifier), IMEI(International Mobile Equipment Identity), PEI (Permanent Equipment Identifier) 중 적어도 하나를 이용하여 상기 사용자 또는 상기 사용자 단말을 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 구독 요청 메시지는, 세션 설정 요청 메시지, 세션 변경 요청 메시지, 세션 해제 요청 메시지 중 어느 하나인 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 구독 응답 메시지는, 세션 설정 응답 메시지, 세션 변경 응답 메시지, 세션 해제 응답 메시지 중 어느 하나인 방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 구독 요청 메시지 및 상기 구독 응답 메시지 중 적어도 하나는,
    subId(구독식별자), notifId(알림상관식별자), notifUri(알림URI), eventSubs(구독이벤트), Qfi(QoS플로우식별자), dnn(데이터네트워크명), snssai(슬라이스선택지원정보), Application id(응용식별자), Packet filter(패킷필터), Expiry(구독종료시간) 중 적어도 하나를 더 포함하는 방법.
  7. 무선 통신 시스템에서 사용자 평면 기능(user plane function, UPF)의 동작 방법에 있어서,
    네트워크 기능(network function, NF)으로, 제2 식별자를 포함하는 알림 메시지를 제공하는 단계;
    상기 NF로부터 상기 알림 메시지에 대응하는 알림 응답 메시지를 획득하는 단계-상기 알림 응답 메시지는, 제1 식별자를 포함할 수 있음-;
    상기 제1 식별자는, uPSeId 및 사용자 단말에 관한 세션 식별자인 사용자세션식별자를 포함하고,
    상기 제2 식별자는, cpSeId 및 상기 사용자세션식별자를 포함하는 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 알림 메시지는,
    NotifId, event, Timestamp, timeDuration, accType, UEID, pduSeId, upSeId, Qfi, dnn, snssai, Application id, Packet filter, 5qi, Delays, Jitters 및 Usage report 중 적어도 하나를 더 포함하는 방법.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 사용자세션식별자는, 사용자 단말의 식별자(UEID), 상기 사용자 단말이 할당한 세션 식별자(PduSessionID), MACaddress, IPv4address 및 IPv6address 중 적어도 하나를 더 포함하는 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 UEID가 NAI(Network Access Identifier), IMSI(International Mobile Subscriber Identity), MSISDN(Mobile Station Integrated System Digital Network), SUPI(Subscription Permanent Identifier), GPSI(Generic Public Subscription Identifier), IMEI(International Mobile Equipment Identity), PEI (Permanent Equipment Identifier) 중 적어도 하나를 이용하여 상기 사용자 또는 상기 사용자 단말을 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 무선 통신 시스템에서 사용자 평면 기능(user plane function, UPF)의 장치에 있어서,
    송수신기; 및
    상기 송수신기와 동작 가능하게 연결되는 적어도 하나의 제어부를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 제어부는,
    네트워크 기능(network function, NF)으로부터, 구독 요청 메시지를 획득하고- 상기 구독 요청 메시지는, 제1 식별자를 포함함-,
    상기 NF로 상기 구독 요청 메시지에 대응하는 구독 응답 메시지를 제공하고-상기 구독 응답 메시지는, 제2 식별자를 포함할 수 있음-,
    상기 제1 식별자는, upSeId 및 사용자 단말에 관한 세션 식별자인 사용자세션식별자 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 제2 식별자는, cpSeId 및 상기 사용자세션식별자 중 적어도 하나를 포함하는 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 사용자세션식별자는, 사용자 단말의 식별자(UEID), 상기 사용자 단말이 할당한 세션 식별자(PduSessionID), MACaddress, IPv4address 및 IPv6address 중 적어도 하나를 더 포함하는 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 UEID가 NAI(Network Access Identifier), IMSI(International Mobile Subscriber Identity), MSISDN(Mobile Station Integrated System Digital Network), SUPI(Subscription Permanent Identifier), GPSI(Generic Public Subscription Identifier), IMEI(International Mobile Equipment Identity), PEI (Permanent Equipment Identifier)중 적어도 하나를 이용하여 상기 사용자 또는 상기 사용자 단말을 나타내는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 구독 요청 메시지는, 세션 설정 요청 메시지, 세션 변경 요청 메시지, 세션 해제 요청 메시지 중 어느 하나인 장치.
  15. 제11 항에 있어서,
    상기 구독 응답 메시지는, 세션 설정 응답 메시지, 세션 변경 응답 메시지, 세션 해제 응답 메시지 중 어느 하나인 장치.
  16. 제11 항에 있어서,
    상기 구독 요청 메시지 및 상기 구독 응답 메시지 중 적어도 하나는,
    subId, notifId, notifUri, eventSubs, Qfi, dnn, snssai, Application id, Packet filter, Expiry 중 적어도 하나를 더 포함하는 장치.

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