WO2018131984A1 - 무선 통신 시스템에서 ue 설정 업데이트 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 ue 설정 업데이트 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2018131984A1
WO2018131984A1 PCT/KR2018/000737 KR2018000737W WO2018131984A1 WO 2018131984 A1 WO2018131984 A1 WO 2018131984A1 KR 2018000737 W KR2018000737 W KR 2018000737W WO 2018131984 A1 WO2018131984 A1 WO 2018131984A1
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network
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configuration
mobility
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PCT/KR2018/000737
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류진숙
박상민
김현숙
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엘지전자(주)
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    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/02—Arrangements for optimising operational condition

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method for updating UE settings and an apparatus supporting the same.
  • Mobile communication systems have been developed to provide voice services while ensuring user activity.
  • the mobile communication system has expanded not only voice but also data service.As a result of the explosive increase in traffic, a shortage of resources and users are demanding higher speed services, a more advanced mobile communication system is required. have.
  • a UE eg, access and mobility related parameters, UE policy, etc.
  • An aspect of the present invention provides a method for an access and mobility management function (AMF) to update a configuration of a user equipment (UE) in a wireless communication system, without requesting the UE, Determining if the configuration of the UE needs to be changed; and if the configuration of the UE needs to be changed, sending a UE configuration update command message to the UE;
  • the UE configuration update command message may include an updated UE parameter.
  • the method further includes determining whether the UE needs to perform a registration procedure, and if the UE needs to perform a registration procedure, updating the UE configuration command. Re-registration of the UE may be required by an update command) message.
  • re-registration of the UE by the UE configuration update command message This may not be required.
  • the UE when negotiation is required between the UE and the network to change the configuration of the UE, it may be determined that the UE needs to perform a registration procedure to update the configuration of the UE. have.
  • the RAN is sent to the RAN.
  • the method may further include instructing not to enter RRC inactive anymore.
  • the method may further include transmitting paging to the UE to switch the UE to CONNECTE mode.
  • the updated UE parameter includes an updated mobility restriction
  • handover restricted information reflecting the updated mobility restriction is included in a radio access network (RAN).
  • the method may further include transmitting to).
  • said updated UE parameter is a mobility restriction, Mobile Initiated Connected Only (MICO) that only supports connections initiated by the UE, and allowed network slice selection assistance (NSSAI). information), a temporary UE identifier, a tracking area identifier (TAI) list, a network identifier, and time zone information (NITZ).
  • MICO Mobile Initiated Connected Only
  • NSSAI network slice selection assistance
  • TAI tracking area identifier
  • NITZ time zone information
  • the UE configuration update command message may include policy information of the UE.
  • PCF policy control function
  • the policy information of the UE includes an access network discovery and selection policy, a session and service continuity (SSC) mode selection policy, and a data network name (SSC).
  • SSC session and service continuity
  • SSC data network name
  • DNN data network name selection policy
  • non-seamless offload policy One or more of a data network name (DNN) selection policy and a non-seamless offload policy.
  • Another aspect of the present invention provides a method for updating a configuration of a user equipment (UE) in a wireless communication system, wherein the UE, without request of the UE, access and mobility management function (AMF: Access and Receiving a UE configuration update command message from a Mobility Management Function, wherein the UE configuration update command message includes an updated UE parameter and applies the updated UE parameter; It may include a step.
  • AMF Access and Receiving a UE configuration update command message from a Mobility Management Function, wherein the UE configuration update command message includes an updated UE parameter and applies the updated UE parameter; It may include a step.
  • the method may further include initiating a registration procedure when re-registration of the UE is required by the UE configuration update command message.
  • the registration procedure may be initiated during the UE's CONNECTED mode.
  • MICO Mobile Initiated Connected Only
  • the registration procedure may be initiated after the UE switches to IDLE mode.
  • MICO Mobile Initiated Connected Only
  • the method may further include transmitting a UE configuration update complete message to the AMF. .
  • the updated UE parameter includes only network identifier and time zone information (NITZ), an acknowledgment for the UE configuration update command message is required. It may not be.
  • NITZ network identifier and time zone information
  • said updated UE parameter is a mobility restriction, Mobile Initiated Connected Only (MICO) that only supports connections initiated by the UE, and allowed network slice selection assistance (NSSAI). information), a temporary UE identifier, a tracking area identifier (TAI) list, a network identifier, and time zone information (NITZ).
  • MICO Mobile Initiated Connected Only
  • NSSAI network slice selection assistance
  • TAI tracking area identifier
  • NITZ time zone information
  • the configuration of the UE can be changed according to when / situation the network wants flexibly.
  • the network-specific operation can be flexibly adjusted.
  • FIG. 1 is a view briefly illustrating an EPS (Evolved Packet System) to which the present invention can be applied.
  • EPS Evolved Packet System
  • E-UTRAN evolved universal terrestrial radio access network
  • FIG. 3 illustrates the structure of an E-UTRAN and an EPC in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 4 shows a structure of a radio interface protocol between a terminal and an E-UTRAN in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 5 is a diagram exemplarily illustrating a structure of a physical channel in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a contention based random access procedure in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 7 illustrates a tracking area update procedure in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • 8-15 illustrate a wireless communication system architecture to which the present invention may be applied.
  • FIG. 16 illustrates an NG-RAN architecture to which the present invention may be applied.
  • 17 is a diagram illustrating a radio protocol stack in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 18 illustrates a reference architecture of a wireless communication system to which the present invention may be applied.
  • FIG. 19 illustrates a session / mobility state machine in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • 20 and 21 are diagrams illustrating a session activation procedure in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • 22 through 25 are diagrams illustrating a method of updating UE settings according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 26 illustrates a block diagram of a communication device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 27 illustrates a block diagram of a communication device according to an embodiment of the present invention.
  • a base station has a meaning as a terminal node of a network that directly communicates with a terminal.
  • the specific operation described as performed by the base station in this document may be performed by an upper node of the base station in some cases. That is, it is obvious that various operations performed for communication with a terminal in a network composed of a plurality of network nodes including a base station may be performed by the base station or other network nodes other than the base station.
  • a 'base station (BS)' may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), an access point (AP), and the like. .
  • a 'terminal' may be fixed or mobile, and may include a user equipment (UE), a mobile station (MS), a user terminal (UT), a mobile subscriber station (MSS), a subscriber station (SS), and an AMS ( Advanced Mobile Station (WT), Wireless Terminal (WT), Machine-Type Communication (MTC) Device, Machine-to-Machine (M2M) Device, Device-to-Device (D2D) Device, etc.
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • UT user terminal
  • MSS mobile subscriber station
  • SS subscriber station
  • AMS Advanced Mobile Station
  • WT Wireless Terminal
  • MTC Machine-Type Communication
  • M2M Machine-to-Machine
  • D2D Device-to-Device
  • downlink means communication from a base station to a terminal
  • uplink means communication from a terminal to a base station.
  • a transmitter may be part of a base station, and a receiver may be part of a terminal.
  • a transmitter may be part of a terminal and a receiver may be part of a base station.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • GSM global system for mobile communications
  • GPRS general packet radio service
  • EDGE enhanced data rates for GSM evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, evolved UTRA (E-UTRA).
  • UTRA is part of a universal mobile telecommunications system (UMTS).
  • 3rd generation partnership project (3GPP) long term evolution (LTE) is a part of evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE-A (advanced) is the evolution of 3GPP LTE.
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the wireless access systems IEEE 802, 3GPP and 3GPP2. That is, steps or parts which are not described to clearly reveal the technical spirit of the present invention among the embodiments of the present invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in the present document can be described by the above standard document.
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • GSM Global System for Mobile Communication
  • Evolved Packet System A network system consisting of an Evolved Packet Core (EPC), which is a packet switched core network based on Internet Protocol (IP), and an access network such as LTE and UTRAN.
  • EPC Evolved Packet Core
  • IP Internet Protocol
  • UMTS is an evolutionary network.
  • NodeB base station of UMTS network. It is installed outdoors and its coverage is macro cell size.
  • eNodeB base station of EPS network. It is installed outdoors and its coverage is macro cell size.
  • Home NodeB Base station of UMTS network. It is installed indoors and coverage is micro cell size.
  • Home eNodeB Base station of EPS network. It is installed indoors and is micro cell size.
  • a terminal may be referred to in terms of terminal, mobile equipment (ME), mobile station (MS), and the like.
  • the terminal may be a portable device such as a laptop, a mobile phone, a personal digital assistant (PDA), a smartphone, a multimedia device, or the like, or may be a non-portable device such as a personal computer (PC) or a vehicle-mounted device.
  • the term "terminal” or “terminal” in the MTC related content may refer to an MTC terminal.
  • IMS IP Multimedia Subsystem
  • IMSI International Mobile Subscriber Identity
  • Mobility Management Entity A network node of an EPS that performs functions such as mobility management, session management, and the like.
  • Packet Data Network Gateway PDN-GW: UE Internet Protocol (IP) address assignment, packet screening and filtering, charging data collection, etc.
  • IP Internet Protocol
  • Serving Gateway A network of EPS that performs functions such as mobility anchor, packet routing, idle mode packet buffering, and MME triggering to page the UE. Node.
  • PCRF Policy and Charging Rule Function
  • OMA DM Open Mobile Alliance Device Management: A protocol designed for the management of mobile devices such as mobile phones, PDAs, portable computers, etc., including device configuration, firmware upgrade, error report, etc. Performs the function of.
  • OAM Operations Administration and Maintenance
  • OAM refers to a group of network management functions that provide network fault indication, performance information, and data and diagnostics.
  • NAS configuration management object Means a MO (management object) used to configure the parameters (parameters) associated with the NAS (Functionality) to the UE.
  • Packet Data Network A network in which a server supporting a specific service (for example, a Multimedia Messaging Service (MMS) server, a wireless application protocol (WAP) server, etc.) is located.
  • MMS Multimedia Messaging Service
  • WAP wireless application protocol
  • Access Point Name A string indicating or identifying a PDN.
  • PDN Access Point Name
  • the P-GW passes through the P-GW, which is a predefined name (string) in the network so that the P-GW can be found (for example, internet.mnc012.mcc345.gprs).
  • -PDN connection connection from the terminal to the PDN, that is, the association (connection) of the terminal represented by the IP address with the PDN represented by the APN
  • HLR Home Location Register
  • HSS Home Subscriber Server
  • RAN Radio Access Network: a unit including a Node B, a Radio Network Controller (RNC), and an eNodeB controlling the Node B in a 3GPP network. It exists at the terminal end and provides connection to the core network.
  • RNC Radio Network Controller
  • PLMN Public Land Mobile Network
  • Non-Access Stratum A functional layer for transmitting and receiving signaling and traffic messages between a terminal and a core network in a UMTS and EPS protocol stack. The main function is to support the mobility of the terminal and to support the session management procedure for establishing and maintaining an IP connection between the terminal and the PDN GW.
  • AS Access Stratum: Contains protocol stack between UE and wireless (or access) network, and is in charge of data and network control signal transmission.
  • FIG. 1 is a diagram briefly illustrating an EPS (Evolved Packet System) to which the present invention may be applied.
  • EPS Evolved Packet System
  • the network structure diagram of FIG. 1 briefly reconstructs a structure of an EPS (Evolved Packet System) including an Evolved Packet Core (EPC).
  • EPS Evolved Packet System
  • EPC Evolved Packet Core
  • EPC Evolved Packet Core
  • SAE System Architecture Evolution
  • SAE is a research project to determine network structure supporting mobility between various kinds of networks.
  • SAE aims to provide an optimized packet-based system, for example, supporting various radio access technologies on an IP basis and providing improved data transfer capability.
  • the EPC is a core network of an IP mobile communication system for a 3GPP LTE system and may support packet-based real-time and non-real-time services.
  • a conventional mobile communication system i.e., a second generation or third generation mobile communication system
  • the core network is divided into two distinct sub-domains of circuit-switched (CS) for voice and packet-switched (PS) for data.
  • CS circuit-switched
  • PS packet-switched
  • the function has been implemented.
  • the sub-domains of CS and PS have been unified into one IP domain.
  • the EPC may include various components, and in FIG. 1, some of them correspond to a Serving Gateway (SGW) (or S-GW), PDN GW (Packet Data Network Gateway) (or PGW or P-GW), A mobility management entity (MME), a Serving General Packet Radio Service (GPRS) Supporting Node (SGSN), and an enhanced Packet Data Gateway (ePDG) are shown.
  • SGW Serving Gateway
  • PDN GW Packet Data Network Gateway
  • MME mobility management entity
  • GPRS General Packet Radio Service
  • SGSN Serving General Packet Radio Service
  • ePDG enhanced Packet Data Gateway
  • the SGW acts as a boundary point between the radio access network (RAN) and the core network, and is an element that functions to maintain a data path between the eNodeB and the PDN GW.
  • the SGW serves as a local mobility anchor point. That is, packets may be routed through the SGW for mobility in the E-UTRAN (Universal Mobile Telecommunications System (Evolved-UMTS) Terrestrial Radio Access Network defined in 3GPP Release-8 or later).
  • E-UTRAN Universal Mobile Telecommunications System (Evolved-UMTS) Terrestrial Radio Access Network defined in 3GPP Release-8 or later.
  • SGW also provides mobility with other 3GPP networks (RANs defined before 3GPP Release-8, such as UTRAN or GERAN (Global System for Mobile Communication (GSM) / Enhanced Data rates for Global Evolution (EDGE) Radio Access Network). It can also function as an anchor point.
  • GSM Global System for Mobile Communication
  • EDGE Enhanced Data rates for Global Evolution
  • the PDN GW corresponds to the termination point of the data interface towards the packet data network.
  • the PDN GW may support policy enforcement features, packet filtering, charging support, and the like.
  • untrusted networks such as 3GPP networks and non-3GPP networks (e.g., Interworking Wireless Local Area Networks (I-WLANs), trusted divisions such as Code Division Multiple Access (CDMA) networks or Wimax). It can serve as an anchor point for mobility management with the network.
  • I-WLANs Interworking Wireless Local Area Networks
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • FIG. 1 shows that the SGW and the PDN GW are configured as separate gateways, two gateways may be implemented according to a single gateway configuration option.
  • the MME is an element that performs signaling and control functions for supporting access to a network connection, allocation of network resources, tracking, paging, roaming, handover, and the like.
  • the MME controls the control plane functions related to subscriber and session management.
  • the MME manages a number of eNodeBs and performs signaling for the selection of a conventional gateway for handover to other 2G / 3G networks.
  • the MME also performs functions such as security procedures, terminal-to-network session handling, and idle terminal location management.
  • SGSN handles all packet data, such as user's mobility management and authentication to other 3GPP networks (eg GPRS networks).
  • 3GPP networks eg GPRS networks.
  • the ePDG acts as a secure node for untrusted non-3GPP networks (eg, I-WLAN, WiFi hotspots, etc.).
  • untrusted non-3GPP networks eg, I-WLAN, WiFi hotspots, etc.
  • a terminal having IP capability includes an IP service network provided by an operator (ie, an operator) via various elements in the EPC, based on 3GPP access as well as non-3GPP access.
  • an operator ie, an operator
  • 3GPP access based on 3GPP access as well as non-3GPP access.
  • IMS IMS
  • FIG. 1 illustrates various reference points (eg, S1-U, S1-MME, etc.).
  • a conceptual link defining two functions existing in different functional entities of E-UTRAN and EPC is defined as a reference point.
  • Table 1 below summarizes the reference points shown in FIG. 1.
  • various reference points may exist according to the network structure.
  • S2a and S2b correspond to non-3GPP interfaces.
  • S2a is a reference point that provides the user plane with relevant control and mobility resources between trusted non-3GPP access and PDN GW.
  • S2b is a reference point that provides the user plane with relevant control and mobility support between the ePDG and the PDN GW.
  • E-UTRAN evolved universal terrestrial radio access network
  • the E-UTRAN system is an evolution from the existing UTRAN system and may be, for example, a 3GPP LTE / LTE-A system.
  • Communication networks are widely deployed to provide various communication services, such as voice (eg, Voice over Internet Protocol (VoIP)) over IMS and packet data.
  • voice eg, Voice over Internet Protocol (VoIP)
  • VoIP Voice over Internet Protocol
  • an E-UMTS network includes an E-UTRAN, an EPC, and one or more UEs.
  • the E-UTRAN consists of eNBs providing a control plane and a user plane protocol to the UE, and the eNBs are connected through an X2 interface.
  • X2 user plane interface (X2-U) is defined between eNBs.
  • the X2-U interface provides non guaranteed delivery of user plane packet data units (PDUs).
  • An X2 control plane interface (X2-CP) is defined between two neighboring eNBs.
  • X2-CP performs functions such as context transfer between eNBs, control of user plane tunnel between source eNB and target eNB, delivery of handover related messages, and uplink load management.
  • the eNB is connected to the terminal through a wireless interface and is connected to an evolved packet core (EPC) through the S1 interface.
  • EPC evolved packet core
  • the S1 user plane interface (S1-U) is defined between the eNB and the serving gateway (S-GW).
  • the S1 control plane interface (S1-MME) is defined between the eNB and the mobility management entity (MME).
  • the S1 interface performs an evolved packet system (EPS) bearer service management function, a non-access stratum (NAS) signaling transport function, network sharing, and MME load balancing function.
  • EPS evolved packet system
  • NAS non-access stratum
  • the S1 interface supports a many-to-many-relation between eNB and MME / S-GW.
  • MME provides NAS signaling security, access stratum (AS) security control, inter-CN inter-CN signaling to support mobility between 3GPP access networks, and performing and controlling paging retransmission.
  • EWS Earthquake and Tsunami Warning System
  • CMAS Commercial Mobile Alert System
  • FIG. 3 illustrates the structure of an E-UTRAN and an EPC in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • an eNB may select a gateway (eg, MME), route to the gateway during radio resource control (RRC) activation, scheduling of a broadcast channel (BCH), and the like. Dynamic resource allocation to the UE in transmission, uplink and downlink, and may perform the function of mobility control connection in the LTE_ACTIVE state.
  • the gateway is responsible for paging initiation, LTE_IDLE state management, ciphering of the user plane, System Architecture Evolution (SAE) bearer control, and NAS signaling encryption. It can perform the functions of ciphering and integrity protection.
  • FIG. 4 shows a structure of a radio interface protocol between a terminal and an E-UTRAN in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 4 (a) shows the radio protocol structure for the control plane and FIG. 4 (b) shows the radio protocol structure for the user plane.
  • the layers of the air interface protocol between the terminal and the E-UTRAN are based on the lower three layers of the open system interconnection (OSI) standard model known in the art of communication systems. It may be divided into a first layer L1, a second layer L2, and a third layer L3.
  • the air interface protocol between the UE and the E-UTRAN consists of a physical layer, a data link layer, and a network layer horizontally, and vertically stacks a protocol stack for transmitting data information. (protocol stack) It is divided into a user plane and a control plane, which is a protocol stack for transmitting control signals.
  • the control plane refers to a path through which control messages used by the terminal and the network to manage a call are transmitted.
  • the user plane refers to a path through which data generated at an application layer, for example, voice data or Internet packet data, is transmitted.
  • an application layer for example, voice data or Internet packet data
  • a physical layer which is a first layer (L1), provides an information transfer service to a higher layer by using a physical channel.
  • the physical layer is connected to a medium access control (MAC) layer located at a higher level through a transport channel, and data is transmitted between the MAC layer and the physical layer through the transport channel.
  • Transport channels are classified according to how and with what characteristics data is transmitted over the air interface.
  • data is transmitted between different physical layers through a physical channel between a physical layer of a transmitter and a physical layer of a receiver.
  • the physical layer is modulated by an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) scheme and utilizes time and frequency as radio resources.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • a physical downlink control channel is a resource allocation of a paging channel (PCH) and a downlink shared channel (DL-SCH) and uplink shared channel (UL-SCH) to the UE. : informs hybrid automatic repeat request (HARQ) information associated with an uplink shared channel (HARQ).
  • the PDCCH may carry an UL grant that informs the UE of resource allocation of uplink transmission.
  • the physical control format indicator channel (PCFICH) informs the UE of the number of OFDM symbols used for PDCCHs and is transmitted every subframe.
  • a physical HARQ indicator channel (PHICH) carries a HARQ acknowledgment (ACK) / non-acknowledge (NACK) signal in response to uplink transmission.
  • the physical uplink control channel (PUCCH) carries uplink control information such as HARQ ACK / NACK, downlink request and channel quality indicator (CQI) for downlink transmission.
  • a physical uplink shared channel (PUSCH) carries a UL-SCH.
  • the MAC layer of the second layer provides a service to a radio link control (RLC) layer, which is a higher layer, through a logical channel.
  • RLC radio link control
  • the MAC layer multiplexes / demultiplexes into a transport block provided as a physical channel on a transport channel of a MAC service data unit (SDU) belonging to the logical channel and mapping between the logical channel and the transport channel.
  • SDU MAC service data unit
  • the RLC layer of the second layer supports reliable data transmission. Functions of the RLC layer include concatenation, segmentation, and reassembly of RLC SDUs.
  • the RLC layer In order to guarantee the various quality of service (QoS) required by the radio bearer (RB), the RLC layer has a transparent mode (TM), an unacknowledged mode (UM) and an acknowledgment mode (AM). There are three modes of operation: acknowledge mode.
  • AM RLC provides error correction through an automatic repeat request (ARQ). Meanwhile, when the MAC layer performs an RLC function, the RLC layer may be included as a functional block of the MAC layer.
  • the packet data convergence protocol (PDCP) layer of the second layer (L2) performs user data transmission, header compression, and ciphering functions in the user plane.
  • Header compression is relatively large and large in order to allow efficient transmission of Internet protocol (IP) packets, such as IPv4 (internet protocol version 4) or IPv6 (internet protocol version 6), over a small bandwidth wireless interface. It means the function to reduce the IP packet header size that contains unnecessary control information.
  • IP Internet protocol
  • IPv4 Internet protocol version 4
  • IPv6 Internet protocol version 6
  • a radio resource control (RRC) layer located at the lowest part of the third layer L3 is defined only in the control plane.
  • the RRC layer serves to control radio resources between the terminal and the network.
  • the UE and the network exchange RRC messages with each other through the RRC layer.
  • the RRC layer controls the logical channel, transport channel and physical channel with respect to configuration, re-configuration and release of radio bearers.
  • the radio bearer means a logical path provided by the second layer (L2) for data transmission between the terminal and the network.
  • Establishing a radio bearer means defining characteristics of a radio protocol layer and a channel to provide a specific service, and setting each specific parameter and operation method.
  • the radio bearer may be further divided into two signaling radio bearers (SRBs) and data radio bearers (DRBs).
  • SRB is used as a path for transmitting RRC messages in the control plane
  • DRB is used as a path for transmitting user data in the user plane.
  • a non-access stratum (NAS) layer located above the RRC layer performs functions such as session management and mobility management.
  • NAS non-access stratum
  • One cell constituting the base station is set to one of the bandwidth, such as 1.25, 2.5, 5, 10, 20Mhz to provide a downlink or uplink transmission service to multiple terminals.
  • Different cells may be configured to provide different bandwidths.
  • a downlink transport channel for transmitting data from a network to a terminal includes a broadcast channel (BCH) for transmitting system information, a PCH for transmitting a paging message, and a DL-SCH for transmitting user traffic or control messages.
  • BCH broadcast channel
  • PCH for transmitting a paging message
  • DL-SCH for transmitting user traffic or control messages.
  • Traffic or control messages of the downlink multicast or broadcast service may be transmitted through the DL-SCH or may be transmitted through a separate downlink multicast channel (MCH).
  • an uplink transport channel for transmitting data from a terminal to a network includes a random access channel (RACH) for transmitting an initial control message, and an UL-SCH (uplink shared) for transmitting user traffic or a control message. channel).
  • RACH random access channel
  • UL-SCH uplink shared
  • the logical channel is on top of the transport channel and is mapped to the transport channel.
  • the logical channel may be divided into a control channel for transmitting control region information and a traffic channel for delivering user region information.
  • the control channel includes a broadcast control channel (BCCH), a paging control channel (PCCH), a common control channel (CCCH), a dedicated control channel (DCCH), multicast And a control channel (MCCH: multicast control channel).
  • Traffic channels include a dedicated traffic channel (DTCH) and a multicast traffic channel (MTCH).
  • PCCH is a downlink channel that carries paging information and is used when the network does not know the cell to which the UE belongs.
  • CCCH is used by a UE that does not have an RRC connection with the network.
  • the DCCH is a point-to-point bi-directional channel used by a terminal having an RRC connection for transferring dedicated control information between the UE and the network.
  • DTCH is a point-to-point channel dedicated to one terminal for transmitting user information that may exist in uplink and downlink.
  • MTCH is a point-to-multipoint downlink channel for carrying traffic data from the network to the UE.
  • the DCCH may be mapped to the UL-SCH
  • the DTCH may be mapped to the UL-SCH
  • the CCCH may be mapped to the UL-SCH.
  • the BCCH may be mapped with the BCH or DL-SCH
  • the PCCH may be mapped with the PCH
  • the DCCH may be mapped with the DL-SCH.
  • the DTCH may be mapped with the DL-SCH
  • the MCCH may be mapped with the MCH
  • the MTCH may be mapped with the MCH.
  • FIG. 5 is a diagram exemplarily illustrating a structure of a physical channel in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • a physical channel transmits signaling and data through a radio resource including one or more subcarriers in a frequency domain and one or more symbols in a time domain.
  • One subframe having a length of 1.0 ms is composed of a plurality of symbols.
  • the specific symbol (s) of the subframe eg, the first symbol of the subframe
  • the PDCCH carries information about dynamically allocated resources (eg, a resource block, a modulation and coding scheme (MCS), etc.).
  • MCS modulation and coding scheme
  • the UE performs an RRC connection re-establishment procedure. Cases are performed.
  • a contention-based random access procedure in which the UE randomly selects and uses one preamble within a specific set And a non-contention based random access procedure using a random access preamble allocated by a base station only to a specific terminal.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a contention based random access procedure in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • the UE randomly selects one random access preamble (RACH preamble) from a set of random access preambles indicated through system information or a handover command, and A physical RACH (PRACH) resource capable of transmitting a random access preamble is selected and transmitted.
  • RACH preamble random access preamble
  • PRACH physical RACH
  • the base station receiving the random access preamble from the terminal decodes the preamble and obtains an RA-RNTI.
  • the RA-RNTI associated with the PRACH in which the random access preamble is transmitted is determined according to the time-frequency resource of the random access preamble transmitted by the corresponding UE.
  • the base station transmits a random access response addressed to the RA-RNTI obtained through the preamble on the first message to the terminal.
  • the random access response includes a random access preamble identifier (RA preamble index / identifier), an uplink grant (UL grant) indicating an uplink radio resource, a temporary cell identifier (TC-RNTI), and a time synchronization value ( TAC: time alignment commands) may be included.
  • the TAC is information indicating a time synchronization value that the base station sends to the terminal to maintain uplink time alignment.
  • the terminal updates the uplink transmission timing by using the time synchronization value. When the terminal updates the time synchronization, a time alignment timer is started or restarted.
  • the UL grant includes an uplink resource allocation and a transmit power command (TPC) used for transmission of a scheduling message (third message), which will be described later. TPC is used to determine the transmit power for the scheduled PUSCH.
  • TPC transmit power command
  • the base station After the UE transmits the random access preamble, the base station attempts to receive its random access response within the random access response window indicated by the system information or the handover command, and PRACH
  • the PDCCH masked by the RA-RNTI corresponding to the PDCCH is detected, and the PDSCH indicated by the detected PDCCH is received.
  • the random access response information may be transmitted in the form of a MAC packet data unit (MAC PDU), and the MAC PDU may be transmitted through a PDSCH.
  • MAC PDU MAC packet data unit
  • the monitoring stops the random access response.
  • the random access response message is not received until the random access response window ends, or if a valid random access response having the same random access preamble identifier as the random access preamble transmitted to the base station is not received, the random access response is received. Is considered to have failed, and then the UE may perform preamble retransmission.
  • the terminal When the terminal receives a valid random access response to the terminal, it processes each of the information included in the random access response. That is, the terminal applies the TAC, and stores the TC-RNTI. In addition, by using the UL grant, data stored in the buffer of the terminal or newly generated data is transmitted to the base station.
  • an RRC connection request generated in the RRC layer and delivered through the CCCH may be included in the third message and transmitted.
  • the RRC layer is generated in the RRC layer and CCCH.
  • the RRC connection reestablishment request delivered through the RRC connection reestablishment request may be included in the third message and transmitted. It may also include a NAS connection request message.
  • the third message should include the identifier of the terminal.
  • the first method if the UE has a valid cell identifier (C-RNTI) allocated in the corresponding cell before the random access procedure, the UE transmits its cell identifier through an uplink transmission signal corresponding to the UL grant. do.
  • the UE may include its own unique identifier (eg, SAE temporary mobile subscriber identity (S-TMSI) or random number). send.
  • S-TMSI temporary mobile subscriber identity
  • the unique identifier is longer than the C-RNTI.
  • the UE If the UE transmits data corresponding to the UL grant, it starts a timer for contention resolution (contention resolution timer).
  • the base station When the base station receives the C-RNTI of the terminal through the third message from the terminal, the base station transmits a fourth message to the terminal using the received C-RNTI.
  • the unique identifier ie, S-TMSI or random number
  • the fourth message is transmitted using the TC-RNTI allocated to the terminal in the random access response.
  • the fourth message may include an RRC connection setup message.
  • the terminal After transmitting the data including its identifier through the UL grant included in the random access response, the terminal waits for an instruction of the base station to resolve the collision. That is, it attempts to receive a PDCCH to receive a specific message.
  • the third message transmitted in response to the UL grant is its C-RNTI
  • the identifier is a unique identifier (that is, In the case of S-TMSI or a random number, it attempts to receive the PDCCH using the TC-RNTI included in the random access response.
  • the terminal determines that the random access procedure has been normally performed, and terminates the random access procedure.
  • the terminal determines that the random access procedure has been normally performed, and terminates the random access procedure.
  • the terminal determines that the random access procedure is normally performed, and terminates the random access procedure.
  • the terminal acquires the C-RNTI through the fourth message, and then the terminal and the network transmit and receive a terminal-specific message using the C-RNTI.
  • the random access procedure is terminated by only transmitting the first message and transmitting the second message.
  • the terminal before the terminal transmits the random access preamble to the base station as the first message, the terminal is allocated a random access preamble from the base station, and transmits the allocated random access preamble to the base station as a first message, and sends a random access response from the base station.
  • the random access procedure is terminated by receiving.
  • the TAU procedure is one of mobility management procedures performed by the MME and is one of important functions for managing mobility of UEs in EPS.
  • the mobility based TAU detects that it has entered a new tracking area (TA) that does not exist in the list of tracking area identity (TAI) (ie, the tracking area is If changed).
  • TA tracking area
  • TAI tracking area identity
  • a periodic TAU procedure may be performed.
  • This periodic TAU can be said to be a method for checking reachability (reachability) to check whether the terminal validly exists in the network in the network.
  • the tracking area moves or periodically updates the tracking area (TAU)
  • the mobility of the UE eg, extended idle-mode discontinuous reception (eDRX) or power saving mode (PSM)
  • eDRX extended idle-mode discontinuous reception
  • PSM power saving mode
  • the TAU triggering conditions of the UE to be described later include an eDRX and a PSM change, and the network sets the availability and appropriate values of the eDRX and the PSM to the UE only when the UE initiates and requests the TAU procedure.
  • a stand-alone TAU is performed when a UE attached to GPRS (GPRS-attached) or an E-UTRAN (E UTRAN-attached) UE meets either of the following conditions:
  • TAIs tracking area identifiers
  • the periodic TA update timer expires
  • the UE When the UE reselects the E_UTRAN, the UE was in a UTRAN PMM connected (packet mobility management (PMM) -connected) state (eg URA_PCH);
  • PMM packet mobility management
  • the UE When the UE reselects the E_UTRAN, the UE was in GPRS READY state;
  • TIN Temporary Identity
  • P-TMSI packet switched network temporary mobile station identifier
  • the RRC layer in the UE notifies the NAS layer of the UE that an RRC connection failure (in E-UTRAN or UTRAN) has occurred;
  • a change in the UE's UE network capability and / or MS network capability and / or UE specific DRX parameters and / or MS radio access capability eg, due to a GERAN radio capability change or a CDMA 2000 radio access technology capability change;
  • a change in condition in the UE requires a change in the eDRX parameter previously provided by the MME;
  • CS Circuit Switched
  • SR-VCC Single Radio Voice Call Continuity
  • the UE manually selects a CSG cell associated with a PLMN and a CSG ID that does not exist in the UE's Closed Subscriber Group (CSG) list and the UE's working CSG list;
  • CSG Closed Subscriber Group
  • the UE receives a paging request from the MME while the mobility management back off timer is running and the TIN of the UE indicates “P-TMSI”;
  • This procedure is initiated by the UE in ECM-IDLE state or ECM-CONNECTED state.
  • the determination of the S-GW change during the TAU procedure is performed by the MME independently of the trigger described above.
  • IPTO Internet Protocol
  • SIPTO Traffic Offload
  • IPTO Internet Protocol
  • SIPTO Traffic Offload
  • L-GW Local Gateway
  • HeNB Home eNB
  • the MME deactivates the SIPTO on the local network PDN connection with a "reactivation requested" cause value. If the UE does not have any other PDN connection, the MME initiates a "explicit detach with reattach required" procedure.
  • the source MME is connected to the SIPTO on the local network PDN connection. Remove the corresponding bearer (s) and release the core network resources associated with the SIPTO on the local network PDN connection.
  • the MME For intra-MME mobility, upon completion of the TAU procedure, the MME checks if the Local Home Network ID has changed, and the local network PDN with a "reactivation requested”. Determines whether to disable SIPTO on the connection. If the UE has no other PDN connection, the MME initiates a "explicit detach with reattach required" procedure.
  • the new MME / SGSN checks if the Local Home Network ID has changed and asks for a "reactivation request ( reactivation requested) "to determine whether to deactivate SIPTO on the local network PDN connection. If the UE has no other PDN connection, the MME initiates a "explicit detach with reattach required" procedure.
  • the source MME (or S4-SGSN) does not include the LIPA bearer (s) in the EPS bearer context during the TAU procedure, and does not include MME / SGSN PDN disconnection requested by the MME before responding with a Context Response message for (inter-MME / SGSN) mobility or after receiving a TAU Request for inter-MME mobility
  • the core network resource of the LIPA PDN connection is released by performing an MME requested PDN disconnection procedure.
  • the MME During the TAU procedure, if the MME supports SRVCC, and if the UE SRVCC capability has changed, the MME informs the HSS of the UE SRVCC capability (for additional IMS registration).
  • the old MME initiates the PDN GW initiated EPS bearer (s) since the TAU procedure has begun. ) can be rejected. And, if rejected, the old MME includes an indication that the request was temporarily rejected because the mobility procedure is in progress. The rejection is sent by the S-GW to the P-GW with an indication that the request was temporarily rejected.
  • the P-GW When a rejection with an indication that the request has been temporarily rejected because a mobility procedure is in progress for the procedure initiated by the P-GW for the EPS bearer (s), the P-GW will be configured with a locally configured guard timer ( guard timer). When the P-GW detects that the TAU procedure is complete, or detects that the failure has occurred using guard timer expiration or message reception, the P-GW retries up to a preset number of times.
  • the eNB includes the E-UTRAN Cell Global Identifier (TAU + ECGI) of the current cell in every S1-AP uplink NAS transport message.
  • TAU + ECGI E-UTRAN Cell Global Identifier
  • the eNB may include cells for one or more TAs, and intra-eNB cell changes are generally unknown to the MME.
  • the MME needs to know the current TAI of the UE in order to correctly provide a TAU Accept message.
  • FIG. 7 illustrates a tracking area update procedure in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 7 illustrates a TAU procedure involving a change of S-GW.
  • the UE initiates the TAU procedure by sending a TAU Request message to the eNB with an RRC parameter indicating the selected network and the old globally unique MME Identifier (GUMMEI). do.
  • TAU Request messages include UE Core Network Capability (UE), Mobile Station (MS) Mobile Capability (MS Network Capability), Preferred Network Behavior, and Old Global Globally Unique Temporary Identity (GUTI), Old GUTI type, Last visited TAI, Active flag, EPS bearer status, Packet temporary mobile subscription Packet Temporary Mobile Subscriber Identity (P-TMSI) signature, additional GUTI, Key Set Identifier for E-UTRAN (eKSI), NAS sequence number (NAS sequence) number), NAS Message Authentication Code (NAS-MAC), Key Set Identifier (KSI), Voice domain preference and UE's usage setting (UE). .
  • UE UE Core Network Capability
  • MS Mobile Station
  • MS Network Capability Mobile Capability
  • Preferred Network Behavior Preferred Network Behavior
  • GUTI Old Global Globally Unique Temporary Identity
  • Old GUTI type Old GUTI type
  • Last visited TAI Active flag
  • P-TMSI Packet temporary mobile subscription Packet Temporary Mobile Subscriber Identity
  • the active flag is a request by the UE to activate the radio bearer and S1 bearer (s) for all active EPS bearer (s) by the TAU procedure when the UE is in the ECM-IDLE state.
  • the EPS bearer state indicates each bearer active in the UE.
  • the eNB derives the MME address from the RRC parameters carrying the old GUMMEI, the indicated Selected Network and the RAT.
  • the MME address may be derived based on the RRC CIoT EPS Optimization information.
  • the eNB transmits the TAU Request message to the MME together with the CSG access mode, the CSG ID, the TAI + ECGI, the RAT type of the cell in which the TAU Request message is received, and the selected network.
  • the new MME differentiates the type of the old node (ie, MME or SGSN) and uses the GUTI received from the UE to derive the old MME / S4 SGSN address.
  • the new MME sends a context request message to the old MME / old S4 SGSN to obtain user information.
  • the Context Request message may include the old GUTI, the complete TAU Request message, the P TMSI Signature, the MME Address, the UE validated, the CIoT EPS Optimization support indication. .
  • the CIoT EPS Optimization support instruction is included in the Context Request message indicating the support of various CIoT EPS Optimization (eg, header compression for CP optimization).
  • the old MME responds with a context response message.
  • Context Response messages include IMSI, Mobile Equipment (ME) Identifier (ME Identity), International Mobile Station Equipment Identity and Software Version Number (IMEISV), Mobility Management (MM) Context (MM Context), EPS Bearer Context (S) (EPS Bearer Context (s)), S-GW signaling address and TEID (s), Idle mode signaling reduction (ISR) supported (ISR Supported), MS information change reporting operation (MS Info) Change Reporting Action (if available), CSG Information Reporting Action (if available), UE Time Zone, UE Core Network Capability, UE-specific DRX Parameters (S) (UE Specific DRX Parameters).
  • the Context Response message includes a Header Compression Configuration.
  • EPS bearer context (s) is not included in the Context Response message.
  • the old MME Based on the CIoT EPS Optimization support indication, the old MME only delivers EPS bearer context (s) supported by the new MME. If the new MME does not support CIoT EPS Optimization, the EPS bearer context (s) of the non-IP PDN connection is not delivered to the new MME. If the EPS bearer context (s) of the PDN connection are not passed, the old MME considers all bearers for that PDN connection to fail and triggers the MME requested PDN disconnection procedure to trigger the PDN connection. Disconnect. The buffered data in the old MME is discarded after receiving a context acknowledgment message.
  • the MME determines the relocation of the S-GW. When the old S-GW cannot continue to serve the UE, the S-GW is relocated.
  • the MME i.e. when the MME is changed and is a new MME
  • the relocation of the S-GW can be determined if the -GW can be co-located with the P-GW.
  • the new MME sends a context acknowledgment message to the old MME / old S4 SGSN.
  • the Context Acknowledge message contains an S-GW change indication.
  • steps 8, 9, 10, 11, 18 and 19 are skipped.
  • the new MME verifies the EPS bearer status received from the UE using the bearer context received from the old MME / old S4 SGSN. If the MME has not changed, the MME verifies the EPS bearer status from the UE using the bearer context available in the MM context.
  • the MME releases any network resources associated with unactivated EPS bearer (s) in the UE. If there is no bearer context at all, the MME rejects the TAU Request.
  • the MME sends a Create Session Request message to the selected new S-GW for each PDN connection.
  • Create Session Request message includes IMSI, bearer context (s), MME Address and TEID, Type, Protocol Type over S5 / S8, RAT type, Serving Network ), And may include a UE time zone.
  • the new MME When the new MME receives the EPS bearer context accompanying the SCEF, the new MME updates the SCEF.
  • the S-GW transmits a Bearer Modify Request message to the P-GW (s) for each PDN connection.
  • the Modify Bearer Request message may include an S-GW address, a TEID, a RAT type, a Serving Network, and a PDN Charging Pause Support Indication.
  • PCC Policy and Charging Control
  • PCRF Policy and Charging Rules Function
  • the P-GW updates its bearer context and sends a Bearer Modify Response (Modify Bearer Response) message to the S-GW.
  • Bearer Modify Response Modify Bearer Response
  • the Modify Bearer Response message may include an MSISDN, a Charging Id, a PDN Charging Pause Enabled Indication (when the P-GW has selected this function activation).
  • the S-GW updates its bearer context. This allows the S-GW to route the bearer PDU (s) to the P-GW when it receives it from the eNB.
  • the S-GW sends a Create Session Response message to the MME.
  • the Create Session Response message may contain the S-GW address and TEID for the user and control planes, the P-GW TEID (s) for uplink traffic and the control plane (for GPRS Tunnelling Protocol (GTP) -based S5 / S8) or GRE key (s) (for Proxy Mobile IP (PMIP) -based S5 / S8), MS Info Change Reporting Action (MS Info).
  • GTP GPRS Tunnelling Protocol
  • PMIP Proxy Mobile IP
  • the new MME checks whether there is subscription data for the UE identified by IMSI received with context data from the GUTI, additional GUTI or old CN node.
  • the new MME sends an Update Location Request message to the HSS.
  • Update Location Request messages support homogeneous support of IMS voices on MME Identity, IMSI, ULR- Flag (s) (Update Location Request Flags), MME Capabilities, Packet Switched (PS) sessions (Homogeneous Support of IMS Voice over PS Sessions), UE SRVCC capability (UE Single Radio Voice Call Continuity (SRVCC) capability), equivalent PLMN list, and ME Identity (IMEISV). .
  • the HSS sends a Cancel Location message accompanied by a Cancel Type set by the update procedure to the old MME.
  • the Cancel Location message may include an IMSI and a cancellation type.
  • step 14 If the timer started in step 4 above is not running, old MME removes the MM context. Otherwise, the context is removed when the timer expires.
  • the old MME responds to the HSS with a Cancel Location Ack message containing the IMSI.
  • the old S4 SGSN When the old S4 SGSN receives the Context Acknowledge message and the UE is in the Iu connection state, the old S4 SGSN sends an Iu Release Command message to the RNC after the timer started in step 4 expires. .
  • the RNC responds with an Iu Release Complete message.
  • the HSS acknowledges the Location Update Request message by sending an Update Location Ack message containing the IMSI and Subscription Data to the new MME.
  • the old MME / old S4 SGSN releases the local MME or SGSN bearer resource. Additionally, if the S-GW change indication in the Context Acknowledge message is received in step 7, the old MME / old S4 SGSN sends a Delete Session Request message including a cause and an operation indication. The EPS bearer resource is deleted by sending to the old S-GW.
  • step 11 triggers the release of EPS bearer resources in the old S-GW.
  • the S-GW acknowledges with a Delete Session Response message that includes the Cause.
  • the S-GW discards any packets buffered for that UE.
  • the MME sends a TAU Accept message to the UE.
  • TAU Accept messages include GUTI, TAI list, EPS bearer status, NAS sequence number, NAS-MAC, IMS Voice over PS session supported, and emergency service support indication.
  • Emergency Service Support indicator location service support indication (LCS (Location Service) Support Indication)
  • LCS Location Service Support Indication
  • the MME may provide a Handover Restriction List to the eNB. If the MME allocates a new GUTI, it is included in the TAU Accept message. If the active flag is set in the TAU Request message, the user plane setup procedure is activated with the TAU Accept message. When the DL Data Buffer Expiration Time for the UE in the MME expires, the user plane setup procedure is activated even if the MME has not received an active flag in the TAU Request message. If the new MME receives a Downlink Data Notification message or any downlink signaling message while the UE is still connected, the user plane may be present even if the new MME has not received an active flag in the TAU Request message. The setup procedure is activated.
  • EPS bearer status in the TAU Accept message is not included.
  • the UE acknowledges the received message by sending a TAU Complete message to the MME.
  • the new MME releases the signaling connection with the UE according to the S1 release procedure.
  • the new MME may initiate establishment of an E-RAB (E-UTRAN Radio Access Bearer) after performing a security function or waiting for the TAU procedure to complete.
  • E-RAB E-UTRAN Radio Access Bearer
  • E-RAB establishment may occur at any time after the TAU request is sent.
  • 5G system 5G system: A system consisting of a 5G access network (AN), a 5G core network, and a user equipment (UE)
  • AN 5G access network
  • 5G core network 5G core network
  • UE user equipment
  • 5G Access Network 5G Access Network
  • AN New Generation Radio Access Network
  • NG-RAN New Generation Radio Access Network
  • 3GPP AN An access network consisting of a non-5G Access Network.
  • New Generation Radio Access Network (NG-RAN) (or RAN): A radio access network that has a common feature of being connected to 5GC and supports one or more of the following options:
  • 5G Core Network A core network connected to a 5G access network.
  • NF Network Function
  • NF service A function exposed by the NF through a service-based interface and consumed by other authorized NF (s).
  • Network Slice Logical network providing specific network capability (s) and network feature (s).
  • Network Slice instance A set of NF instance (s) and required resource (s) (e.g. compute, storage and networking resources) forming a network slice to be deployed.
  • Protocol Data Unit (PDU) Connectivity Service PDU: A service that provides for the exchange of PDU (s) between a UE and a data network.
  • PDU Connectivity Service A service that provides the exchange of PDU (s) between the UE and the data network.
  • PDU Session An association between a UE and a data network providing a PDU Connectivity Service.
  • the association type may be Internet Protocol (IP), Ethernet, or unstructured.
  • the 5G system is an advanced technology from the 4th generation LTE mobile communication technology, and is a new radio access technology (RAT) and long-range LTE (Long) through the evolution or clean-state structure of the existing mobile communication network structure.
  • Term Evolution (Extended LTE) technology supports extended LTE (eLTE), non-3GPP (eg, Wireless Local Area Network (WLAN)) access, and the like.
  • the 5G system architecture is defined to support data connectivity and services so that deployments can use technologies such as Network Function Virtualization and Software Defined Networking.
  • the 5G system architecture utilizes service-based interactions between Control Plane (CP) Network Functions (NF).
  • CP Control Plane
  • NF Network Functions
  • each NF can interact directly with other NFs.
  • the architecture does not preclude the use of intermediate functions to route control plane messages
  • the architecture is defined as a converged core network with a common AN-CN interface that incorporates different access types (eg 3GPP access and non-3GPP access).
  • UP functions can be deployed in close proximity to the access network to support low latency services and access to the local data network
  • the 5G system is defined as service-based, and the interaction between network functions (NF) in the architecture for the 5G system can be expressed in two ways as follows.
  • NF network functions
  • Service-Based Representation (FIG. 8): Network functions (eg AMF) in a Control Plane (CP) allow other authorized network functions to access their services. This expression also includes a point-to-point reference point if necessary.
  • AMF Network functions
  • CP Control Plane
  • FIG. 9 Reference point representation (FIG. 9): NF services in NFs described by a point-to-point reference point (eg N11) between two NFs (eg AMF and SMF) Indicates the interaction between them.
  • a point-to-point reference point eg N11
  • two NFs eg AMF and SMF
  • FIG. 8 illustrates a wireless communication system architecture to which the present invention may be applied.
  • the service-based interface illustrated in FIG. 8 represents a set of services provided / exposed by a given NF. Service-based interfaces are used within the control plane.
  • the 5G system architecture may include various components (ie, a network function (NF)), and an authentication server function (AUSF) corresponding to some of them in FIG. 8.
  • Function Access and Mobility Management Function (AMF), Session Management Function (SMF), Policy Control Function (PCF), Application Function (AF) ), Unified Data Management (UDM), Data Network (DN), User Plane Function (UPF), Network Exposure Function (NEF), NF Storage Function (NRF) NF Repository Function), (Wireless) Access Network ((R) AN: (Radio) Access Network), and User Equipment (UE).
  • AMF Access and Mobility Management Function
  • SMF Session Management Function
  • PCF Policy Control Function
  • AF Application Function
  • UDM Unified Data Management
  • DN Data Network
  • UPF User Plane Function
  • NEF Network Exposure Function
  • NRF NF Storage Function
  • UE Wireless
  • Each NF supports the following functions.
  • AUSF stores data for authentication of the UE.
  • AMF provides a function for UE-level access and mobility management and can be connected to one AMF basically per UE.
  • AMF includes CN inter-node signaling for mobility between 3GPP access networks, termination of Radio Access Network (RAN) CP interface (ie, N2 interface), termination of NAS signaling (N1), NAS signaling security (NAS ciphering and integrity protection), AS security control, registration management (registration area management), connection management, idle mode UE reachability (control of paging retransmission and Mobility management controls (subscription and policy), intra-system mobility and inter-system mobility support, network slicing support, SMF selection, Lawful Intercept (AMF events and LI systems) Interface), providing delivery of session management (SM) messages between the UE and the SMF, transparent proxy for routing SM messages, access Access Authentication, access authorization including roaming authorization checks, delivery of SMS messages between UE and SMSF, Security Anchor Function (SEA), Security Context Management (SCM), etc. Support the function.
  • RAN Radio Access Network
  • N1 termination of NAS signaling
  • NAS ciphering and integrity protection NAS signaling and integrity protection
  • AS security control registration
  • AMF Access Management Function
  • the DN means, for example, an operator service, an Internet connection, or a third party service.
  • the DN transmits a downlink protocol data unit (PDU) to the UPF or receives a PDU transmitted from the UE from the UPF.
  • PDU downlink protocol data unit
  • PCF receives the packet flow information from the application server and provides the function to determine the policy of mobility management, session management, etc.
  • PCF supports a unified policy framework for controlling network behavior, providing policy rules for CP function (s) (eg, AMF, SMF, etc.) to enforce policy rules, and user data store (UDR).
  • policy rules for CP function (s) (eg, AMF, SMF, etc.) to enforce policy rules, and user data store (UDR).
  • UDR user data store
  • the SMF provides a session management function, and when the UE has a plurality of sessions, it can be managed by different SMFs for each session.
  • the SMF is responsible for session management (eg, establishing, modifying, and tearing down sessions, including maintaining tunnels between UPF and AN nodes), assigning and managing UE IP addresses (optionally including authentication), and selecting UP functionality. And control, setting traffic steering to route traffic to the appropriate destination in the UPF, terminating the interface towards policy control functions, enforcing the control portion of policy and QoS, and lawful intercept ( For SM events and interfaces to the LI system), termination of the SM portion of NAS messages, downlink data notification, initiator of AN specific SM information (delivered to the AN via N2 via AMF), It supports functions such as determining the SSC mode of the session and roaming functions.
  • session management eg, establishing, modifying, and tearing down sessions, including maintaining tunnels between UPF and AN nodes
  • assigning and managing UE IP addresses optionally including authentication
  • selecting UP functionality e.g., setting traffic steering to route traffic to the appropriate destination in the UPF, terminating the interface towards policy
  • Some or all functions of an SMF may be supported within a single instance of one SMF.
  • UDM stores user subscription data, policy data, etc.
  • the UDM includes two parts: an application front end (FE) and a user data repository (UDR).
  • FE application front end
  • UDR user data repository
  • the FE includes a UDM FE responsible for location management, subscription management, credential processing, and the PCF responsible for policy control.
  • the UDR stores the data required for the functions provided by the UDM-FE and the policy profile required by the PCF.
  • Data stored in the UDR includes user subscription data and policy data, including subscription identifiers, security credentials, access and mobility related subscription data, and session related subscription data.
  • UDM-FE accesses subscription information stored in the UDR and supports features such as Authentication Credential Processing, User Identification Handling, Access Authentication, Registration / Mobility Management, Subscription Management, and SMS Management. do.
  • the UPF delivers the downlink PDU received from the DN to the UE via the (R) AN and the uplink PDU received from the UE via the (R) AN to the DN.
  • the UPF includes anchor points for intra / inter RAT mobility, external PDU session points of the interconnect to the Data Network, packet routing and forwarding, packet inspection and User plane part of policy rule enforcement, lawful intercept, traffic usage reporting, uplink classifier and multi-homed PDU sessions to support routing of traffic flow to data network.
  • Branching point to support, QoS handling for user plane eg packet filtering, gating, uplink / downlink rate enforcement
  • uplink traffic verification service data flow (SDF) : SDF mapping between service data flow and QoS flow)
  • uplink and downlink transport level packet marking downlink packet buffering and downlink data notification Functions such as triggering function are supported.
  • Some or all of the functions of the UPF may be supported within a single instance of one UPF.
  • AF interacts with the 3GPP core network to provide services (e.g. application impact on traffic routing, access to Network Capability Exposure, and interaction with policy frameworks for policy control). It works.
  • NEF is a service provided for 3rd party, internal exposure / re-exposure, application function, edge computing provided by 3GPP network functions. Provide a means for safely exposing the fields and capabilities.
  • the NEF receives information (based on the exposed capability (s) of the other network function (s)) from the other network function (s).
  • the NEF may store the received information as structured data using a standardized interface to the data storage network function. The stored information is re-exposed to other network function (s) and application function (s) by the NEF and may be used for other purposes such as analysis.
  • NRF supports service discovery. Receives an NF discovery request from an NF instance and provides the NF instance with information about the found NF instance. It also maintains the available NF instances and the services they support.
  • -(R) AN is a new radio that supports both evolved E-UTRA (e-UTRA) and New Radio (NR) (e.g. gNB), an evolution of the 4G radio access technology. Collectively, the access network.
  • e-UTRA evolved E-UTRA
  • NR New Radio
  • the gNB is capable of dynamic resource allocation to the UE in radio resource management functions (ie, radio bearer control, radio admission control, connection mobility control, uplink / downlink). Dynamic allocation of resources (i.e., scheduling), IP (Internet Protocol) header compression, encryption and integrity protection of user data streams, and routing from the information provided to the UE to the AMF is not determined.
  • radio resource management functions ie, radio bearer control, radio admission control, connection mobility control, uplink / downlink.
  • Dynamic allocation of resources i.e., scheduling
  • IP (Internet Protocol) header compression i.e., IP (Internet Protocol) header compression
  • encryption and integrity protection of user data streams i.e., encryption and integrity protection of user data streams
  • AMF AMF upon attachment of the UE
  • routing user plane data to the UPF s
  • routing control plane information to the AMF
  • connection setup and teardown scheduling and transmission of paging messages
  • AMF system Scheduling and transmission of broadcast information
  • measurement and measurement reporting settings for mobility and scheduling and Transport level packet marking on the uplink
  • session management support for network slicing, QoS flow management and mapping to data radio bearers, support for UEs in inactive mode
  • NAS It supports message distribution, NAS node selection, radio access network sharing, dual connectivity, and tight interworking between NR and E-UTRA.
  • the UE means user equipment.
  • the user device may be referred to in terms of terminal, mobile equipment (ME), mobile station (MS), and the like.
  • the user device may be a portable device such as a laptop, a mobile phone, a personal digital assistant (PDA), a smartphone, a multimedia device, or the like, or may be a non-portable device such as a personal computer (PC) or a vehicle-mounted device.
  • a portable device such as a laptop, a mobile phone, a personal digital assistant (PDA), a smartphone, a multimedia device, or the like
  • PC personal computer
  • Unstructured Data Storage Network Function (UDSF) and the Structured Data Storage Network Function (SDSF) are not shown in FIG. 8, all NFs shown in FIG. 8 are required. Therefore, it can interact with UDSF and SDSF.
  • UDSF Unstructured Data Storage Network Function
  • SDSF Structured Data Storage Network Function
  • SDSF is an optional feature to support the storage and retrieval of information as structured data by any NEF.
  • UDSF is an optional feature to support the storage and retrieval of information as unstructured data by any NF.
  • the following illustrates a service-based interface included in the 5G system architecture represented as shown in FIG.
  • Nnef service-based interface exposed by NEF
  • Npcf service-based interface exposed by PCF
  • Nnrf service-based interface exposed by NRF
  • Nausf service-based interface exposed by AUSF
  • An NF service is a type of ability exposed by a NF (ie, an NF service provider) to another NF (ie, an NF service consumer) via a service-based interface.
  • the NF may expose one or more NF service (s). The following criteria apply to defining an NF service:
  • NF services are derived from an information flow to describe end-to-end functionality.
  • Control plane NF_B i.e., NF service provider
  • NF_A i.e. Request to provide
  • NF_B responds with NF service results based on the information provided by NF_A in the request.
  • the NF_B may in turn consume NF services from other NF (s).
  • NF NF
  • the request-response mechanism communication is performed one-to-one between two NFs (ie, consumer and supplier).
  • Control plane NF_A subscribes to the NF service provided by another control plane NF_B (ie, NF service provider). Multiple control plane NF (s) may subscribe to the same control plane NF service. NF_B notifies the NF (s) of interest subscribed to this NF service of the results of this NF service.
  • the subscription request from the consumer may include a notification request for notification triggered through periodic updates or certain events (eg, change in requested information, reaching a certain threshold, etc.). This mechanism also includes the case where the NF (s) (eg NF_B) implicitly subscribed to a particular notification without an explicit subscription request (eg, due to a successful registration procedure).
  • FIG 9 illustrates a wireless communication system architecture to which the present invention may be applied.
  • a conceptual link connecting NFs in a 5G system is defined as a reference point.
  • the following illustrates a reference point included in the 5G system architecture represented as shown in FIG.
  • N1 (or NG1): reference point between UE and AMF
  • N2 (or NG2): a reference point between (R) AN and AMF
  • N3 (or NG3): a reference point between (R) AN and UPF
  • N4 (or NG4): reference point between SMF and UPF
  • N5 (or NG5): reference point between PCF and AF
  • N6 (or NG6): a reference point between the UPF and the data network
  • N7 (or NG7): reference point between SMF and PCF
  • N24 (or NG24): a reference point between a PCF in a visited network and a PCF in a home network
  • N8 (or NG8): reference point between UDM and AMF
  • N9 (or NG9): reference point between two core UPFs
  • N10 (or NG10): reference point between UDM and SMF
  • N11 (or NG11): a reference point between AMF and SMF
  • N12 (or NG12): reference point between AMF and AUSF
  • N13 (or NG13): a reference point between UDM and Authentication Server function (AUSF)
  • N14 (or NG14): reference point between two AMFs
  • N15 (or NG15): reference point between PCF and AMF in non-roaming scenario, reference point between PCF and AMF in visited network in roaming scenario
  • N16 (or NG16): a reference point between two SMFs (in a roaming scenario, a reference point between an SMF in a visited network and an SMF in a home network)
  • N17 (or NG17): reference point between AMF and EIR
  • N18 (or NG18): reference point between any NF and UDSF
  • N19 (or NG19): reference point between NEF and SDSF
  • FIG. 9 illustrates a reference model for the case where the UE accesses one DN using one PDU session for convenience of description, but is not limited thereto.
  • FIG. 10 illustrates a wireless communication system architecture to which the present invention may be applied.
  • non-roaming for a UE concurrently accessing two (ie, local and central) data networks (DNs) using multiple PDU sessions using a reference point representation.
  • DNs local and central data networks
  • reference point representation Represents a 5G system architecture.
  • each SMF may have the ability to control both the local UPF and the central UPF in the PDU session.
  • FIG. 11 illustrates a wireless communication system architecture to which the present invention may be applied.
  • FIG. 12 illustrates a wireless communication system architecture to which the present invention may be applied.
  • FIG. 12 illustrates a roaming 5G system architecture for an LBO scenario with a service-based interface in the control plane.
  • FIG. 13 illustrates a wireless communication system architecture to which the present invention may be applied.
  • FIG. 13 shows a roaming 5G system architecture for a home routed scenario with a service-based interface within the control plane.
  • FIG. 14 illustrates a wireless communication system architecture to which the present invention may be applied.
  • FIG. 14 illustrates a roaming 5G system architecture for an LBO scenario using reference point expression.
  • FIG. 15 illustrates a roaming 5G system architecture for a home routed scenario using reference point representation.
  • FIG. 16 illustrates an NG-RAN architecture to which the present invention may be applied.
  • NG-RAN New Generation Radio Access Network
  • gNB NR NodeB
  • eNodeB eNodeB
  • the gNB (s) and eNB (s) are also connected to the 5GC using the NG interface, and more specifically to the AMF using the NG-C interface (ie, N2 reference point), which is the control plane interface between the NG-RAN and 5GC. It is connected to the UPF using the NG-U interface (ie, N3 reference point), which is a user plane interface between the NG-RAN and 5GC.
  • NG-C interface ie, N2 reference point
  • N3 reference point is a user plane interface between the NG-RAN and 5GC.
  • 17 is a diagram illustrating a radio protocol stack in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 17 (a) illustrates the air interface user plane protocol stack between the UE and the gNB
  • FIG. 17 (b) illustrates the air interface control plane protocol stack between the UE and the gNB.
  • the control plane refers to a path through which control messages used by the UE and the network to manage a call are transmitted.
  • the user plane refers to a path through which data generated at an application layer, for example, voice data or Internet packet data, is transmitted.
  • the user plane protocol stack may be divided into a first layer (Layer 1) (ie, a physical layer (PHY) layer) and a second layer (Layer 2).
  • Layer 1 ie, a physical layer (PHY) layer
  • Layer 2 a second layer
  • the control plane protocol stack includes a first layer (ie, PHY layer), a second layer, and a third layer (ie, radio resource control (RRC) layer). It may be divided into a non-access stratum (NAS) layer.
  • a first layer ie, PHY layer
  • a second layer ie, a third layer
  • RRC radio resource control
  • NAS non-access stratum
  • the second layer includes a medium access control (MAC) sublayer, a radio link control (RLC) sublayer, a packet data convergence protocol (PDC) sublayer, a service data adaptation protocol ( SDAP: Service Data Adaptation Protocol (SDAP) sublayer (in case of user plane).
  • MAC medium access control
  • RLC radio link control
  • PDC packet data convergence protocol
  • SDAP Service Data Adaptation Protocol
  • Radio bearers are classified into two groups: a data radio bearer (DRB) for user plane data and a signaling radio bearer (SRB) for control plane data.
  • DRB data radio bearer
  • SRB signaling radio bearer
  • the first layer provides an information transfer service to a higher layer by using a physical channel.
  • the physical layer is connected to a MAC sublayer located at a higher level through a transport channel, and data is transmitted between the MAC sublayer and the PHY layer through the transport channel.
  • Transport channels are classified according to how and with what characteristics data is transmitted over the air interface.
  • data is transmitted between different physical layers through a physical channel between a PHY layer of a transmitter and a PHY layer of a receiver.
  • the MAC sublayer includes a mapping between a logical channel and a transport channel; Multiplexing / demultiplexing of MAC Service Data Units (SDUs) belonging to one or different logical channels to / from a transport block (TB) delivered to / from the PHY layer via the transport channel; Reporting scheduling information; Error correction through hybrid automatic repeat request (HARQ); Priority handling between UEs using dynamic scheduling; Priority handling between logical channels of one UE using logical channel priority; Padding is performed.
  • SDUs Service Data Units
  • TB transport block
  • HARQ hybrid automatic repeat request
  • Each logical channel type defines what type of information is conveyed.
  • Logical channels are classified into two groups: Control Channel and Traffic Channel.
  • control channel is used to convey only control plane information and is as follows.
  • BCCH Broadcast Control Channel
  • PCCH Paging Control Channel
  • CCCH Common Control Channel
  • DCCH Dedicated Control Channel
  • the traffic channel is used to use only user plane information:
  • DTCH Dedicated Traffic Channel
  • connection between a logical channel and a transport channel is as follows.
  • BCCH may be mapped to BCH.
  • BCCH may be mapped to the DL-SCH.
  • PCCH may be mapped to PCH.
  • CCCH may be mapped to the DL-SCH.
  • DCCH may be mapped to DL-SCH.
  • DTCH may be mapped to the DL-SCH.
  • CCCH may be mapped to UL-SCH.
  • DCCH may be mapped to UL-SCH.
  • DTCH may be mapped to UL-SCH.
  • the RLC sublayer supports three transmission modes: transparent mode (TM), unacknowledged mode (UM), and acknowledgment mode (AM).
  • TM transparent mode
  • UM unacknowledged mode
  • AM acknowledgment mode
  • the RLC configuration may be applied for each logical channel.
  • TM or AM mode is used for SRB, while UM or AM mode is used for DRB.
  • the RLC sublayer is passed in upper layer PDU; Sequence numbering independent of PDCP; Error correction through automatic repeat request (ARQ); Segmentation and re-segmentation; Reassembly of SDUs; RLC SDU discard; RLC re-establishment is performed.
  • Sequence numbering independent of PDCP Error correction through automatic repeat request (ARQ); Segmentation and re-segmentation; Reassembly of SDUs; RLC SDU discard; RLC re-establishment is performed.
  • PDCP sublayer for user plane includes sequence numbering; Header compression and decompression (only for Robust Header Compression (RoHC)); User data delivery; Reordering and duplicate detection (if delivery to a layer higher than PDCP is required); PDCP PDU routing (for split bearer); Retransmission of PDCP SDUs; Ciphering and deciphering; Discarding PDCP SDUs; PDCP re-establishment and data recovery for RLC AM; Perform replication of PDCP PDUs.
  • Header compression and decompression only for Robust Header Compression (RoHC)
  • User data delivery Reordering and duplicate detection (if delivery to a layer higher than PDCP is required)
  • PDCP PDU routing for split bearer
  • Retransmission of PDCP SDUs Ciphering and deciphering
  • Discarding PDCP SDUs PDCP re-establishment and data recovery for RLC AM
  • Perform replication of PDCP PDUs
  • the PDCP sublayer for the control plane additionally includes sequence numbering; Ciphering, decryption, and integrity protection; Control plane data transfer; Replication detection; Perform replication of PDCP PDUs.
  • Replication in PDCP involves sending the same PDCP PDU (s) twice. One is delivered to the original RLC entity, the second to an additional RLC entity. At this time, the original PDCP PDU and the corresponding copy are not transmitted in the same transport block.
  • Two different logical channels may belong to the same MAC entity (for CA) or may belong to different MAC entities (for DC). In the former case, logical channel mapping restrictions are used to ensure that the original PDCP PDU and its copy are not transmitted in the same transport block.
  • the SDAP sublayer performs i) mapping between QoS flows and data radio bearers, ii) QoS flow identifier (ID) marking in downlink and uplink packets.
  • a single protocol entity of SDAP is configured for each individual PDU session.
  • two SDAP entities may be configured in the case of dual connectivity (DC).
  • DC dual connectivity
  • the RRC sublayer is a broadcast of system information related to an access stratum (AS) and a non-access stratum (NAS); Paging initiated by 5GC or NG-RAN; Establishing, maintaining, and releasing RRC connections between the UE and the NG-RAN (in addition, modifying and releasing carrier aggregation), and additionally, dual connectivity between the E-UTRAN and the NR or within the NR (Dual).
  • AS access stratum
  • NAS non-access stratum
  • 5GC access stratum
  • NG-RAN non-access stratum
  • Security functions including key management; Establishment, establishment, maintenance, and release of SRB (s) and DRB (s); Handover and context transfer; Control of UE cell selection and disaster recovery and cell selection / reselection; Mobility functionality including inter-RAT mobility; QoS management functions, UE measurement reporting and report control; Detection of radio link failures and recovery from radio link failures; NAS message delivery from NAS to UE and NAS message delivery from UE to NAS are performed.
  • SSC Session and service continuity
  • 3GPP SA2 a method for supporting session and service continuity according to UE mobility is being discussed.
  • next generation systems eg 5G systems
  • solutions to support the three SSC modes are being discussed.
  • TUPF terminating user-plane function
  • SSC mode 1 The same TUPF is maintained regardless of the access technology (eg, RAT and cell) the UE is using to access the network.
  • the access technology eg, RAT and cell
  • SSC mode 2 The same TUPF is only available through a subset of the access network attachment points (e.g., cell and RAT) (i.e., one or more, but not all) referred to as the serving area of the TUPF. maintain. When the UE leaves the serving area of the TUPF, the UE is served by different TUPFs that are suitable for the new attachment point to the UE's network.
  • the access network attachment points e.g., cell and RAT
  • SSC mode 3 In this mode, the network allows establishment of UE continuity to the same data network (DN) via the new TUPF before the connection between the UE and the previous TUPF is terminated.
  • the network selects a target TUPF that is appropriate for the new attach point to the UE's network. While both TUPFs are active, the UE actively rebinds the application from the old address / prefix to the new address / prefix or binds to the old address / prefix. Wait until the end.
  • the UE may indicate to the network the SSC mode requested as part of the PDU session setup signaling.
  • the method for the UE to determine the requested SSC mode is described below.
  • the serving network receives from the subscription database a list of supported SSC modes per subscriber data network and default SSC mode as part of the subscription information.
  • the serving network selects the SSC mode by approving the requested SSC mode or modifying the requested SSC mode based on subscription information and / or local settings.
  • the network selects the default SSC mode (to connect to the data network) listed in the subscription information or applies a local setting for selecting the SSC mode.
  • the network After selecting the SSC mode, the network either (a) accepts the PDU session request from the UE and instructs the UE to select the approved SSC mode, or (b) the network rejects the PDU session request, and the selected SSC mode and cause value sending a (cause value) to the UE to indicate that the selected SSC mode is already in use by another PDU session in the UE.
  • -SSC mode is applied per PDU session.
  • the UE requests different SSC modes for different PDU sessions. That is, different PDU sessions simultaneously activated for the same UE may have different SSC modes.
  • SSC mode is not changed during the lifetime of the PDU session.
  • TUPF Selection When selecting a TUPF for a PDU session, the network considers the UE's current attachment point and the requested SSC mode.
  • the allocated TUPF is maintained for the lifetime of the PDU session. In other words, the TUPF is not changed by the network.
  • Redirection triggers to different TUPFs The network indicates that TUPFs are redirected based on UE mobility, local policy (i.e., information on the serving area of the assigned TUPFs), if the TUPFs are assigned to the PDU sessions of the UEs. Determine whether it needs to be.
  • Redirection procedure The network redirects the UE's traffic to different TUPFs by first releasing the user plane path associated with the current TUPF and then setting up the user plane path corresponding to the new TUPF.
  • Two solutions are used. One is that the PDU session is preserved when reallocating the TUPF. The other disconnects the PDU session of the UE corresponding to the current TUPF and asks the UE to immediately reactivate the PDU session (which is the result of the selection of the new TUPF). During this process, the UE remains attached. The network selects the TUPF based on the current attachment point of the UE to the network.
  • Redirection triggers to different TUPFs The network requires that the TUPFs assigned to the PDU sessions of the TUPFs need to be redirected based on local policy (i.e. information about the serving area of the assigned TUPFs). Determine whether there is.
  • the network instructs the UE if traffic on one of the UE's active PDU sessions needs to be redirected.
  • the network also starts a timer and indicates the timer value to the UE.
  • the user plane path is established towards the new TUPF.
  • Two solutions are used. One is that the PDU session is reused for additional user plane paths. The other is an additional PDU session is reestablished.
  • the network selects the TUPF based on the current attachment point of the UE to the network. If the UE sent a request for an additional PDU session to the same DN without prior indication from the network that the activated PDU session needs to be redirected, the network rejects the UE's request.
  • the UE may perform one of the following options.
  • Option 1 The UE actively redirects the application flow bound with the old TUPF to the new TUPF (eg, by using a higher layer session continuity mechanism). When the UE completes redirection of the application flow to the new TUPF, the previous TUPF is released.
  • Option 2 The UE steers a new application flow with a new TUPF.
  • the previous flow via the previous TUPF continues until the flow ends.
  • the previous TUPF is released.
  • option 2 a multi-homed PDU session can be used to send an application flow bound to a previous TUPF.
  • the tunnel between the old TUPF and the new TUPF is used to carry that flow.
  • the network releases the previous TUPF.
  • -SMF and AMF are separated into different network functions. If a UE is registered with multiple network slice instances, the UE may be served from multiple SMFs. That is, multiple PDU sessions are established.
  • PDU sessions are established for a given UE.
  • One PDU session may be in an idle state or an active state.
  • UP connection (including data radio connection and N3 tunnel establishment) may be activated for one PDU session.
  • UP connections (to the same or different network instances) for different PDU sessions may be independently activated / deactivated.
  • PDU session activation is a transmission to an "Active” session state in the SMF, and an UP connection is established.
  • PDU session deactivation is a transition to an "Idle” session state in the SMF, and the UP connection is released / deactivated.
  • SM GPRS and Signaling Management
  • EPS GPRS and Signaling Management
  • FIG. 18 illustrates a reference architecture of a wireless communication system to which the present invention may be applied.
  • FIG. 18 illustrates a reference architecture with three PDU sessions with different network slices with independent SMFs.
  • the common control plane network function may include mobility management function (AMF) or AAA function.
  • Dedicated Control Plane Network Function (Ded. CP NF) may include a Session Management Function (SMF) and optionally may include a Policy Control Function (PCF).
  • SMF Session Management Function
  • PCF Policy Control Function
  • FIG. 19 illustrates a session / mobility state machine in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 19 illustrates a multiple session state machine (one per established session) and a single mobility state machine.
  • the session state machine may be maintained as part of the UE's SM context in the SMF.
  • the session state machine can also be maintained in AMF.
  • the CCNF eg AMF
  • the CCNF knows the session state (Idle or Active) for all established PDU sessions.
  • the AMF also maintains state information for all established PDU sessions.
  • AMF says that SMF should not be updated when the UE moves or changes the RAN node. Know.
  • the corresponding SMF will display the details of the new (R) AN node (e.g. IP address, tunnel identifier, transport port identifier). AMF knows that it needs to be updated with port ID) or other parameters).
  • 20 is a diagram illustrating a session activation procedure in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 20 illustrates a session activation procedure triggered by downlink data transmission independent of another PDU session (ie, in case of a mobile terminal (MT)).
  • MT mobile terminal
  • UPF2 initiates an Activate session request procedure to establish a UP connection.
  • SMF2 initiates a session activation request procedure towards CCNF (eg, AMF).
  • SMF2 may include a session identifier (ID), a QoS parameter, a paging priority, and an UPF identifier (ID) (e.g., an IP address, tunneling endpoint ID, and / or transport layer port needed to establish an NG3 tunnel).
  • ID session identifier
  • Identifier transport layer port ID
  • the AMF initiates a paging procedure to the UE.
  • the paging message includes a session identifier (ID) corresponding to the downlink packet arriving at UPF2.
  • ID session identifier
  • the CCNF sends a session notification (service notification) message to the UE via the NG1 interface instead of performing a paging procedure.
  • the UE sends a Service Request message to the CCNF. If there is a session ID in step 3, the Service Request message includes the session ID.
  • CCNF eg, AMF
  • AMF Access Management Function
  • the AMF sends a response to SMF2 containing the RAN node UP information for establishing the NG3 tunnel for phase 2.
  • the CCNF receives an Activate session request message from multiple SMFs, and the multiple session activation response message responds to the corresponding SMFs.
  • SMF2 updates UPF3 with the information needed to establish an NG3 tunnel.
  • 21 is a diagram illustrating a session activation procedure in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 21 illustrates a session activation procedure triggered by uplink data transmission independent of activation of another PDU session (that is, in case of mobile originated MT).
  • the UE Due to the uplink data for PDU session 2, the UE initiates an RRC connection establishment with the RAN node to send an initial NAS message. If the UE has an active session (ie, Ready state), the UE skips this step and performs step 3.
  • the UE sends a Service Request message to the CCNF.
  • the Service Request message includes a session identifier (ID) that the UE wants to activate.
  • the UE If the UE has an activated session (ie, Ready state), the UE sends a NAS SM session activation message containing a session identifier (ID) that the UE wishes to activate.
  • ID session identifier
  • CCNF eg, AMF
  • SMF2 updates UPF2 if necessary and responds to the AMF with the corresponding stored QoS parameters and UPF identifier (ID).
  • CCNF eg, AMF
  • SM In-UE Session
  • the AMF performs an update session procedure toward the related SMF2 to inform the SMF2 and the UPF2 of the RAN node UP information for establishing the NG3 tunnel.
  • the procedure for session deactivation includes the release of the UP connection (data radio connection and NG3 connection / tunnel).
  • the context of the UE in the SMF and the NAS SM context in the UE are maintained, but the state is "Idle".
  • the session deactivation procedure may be initiated by the RAN node.
  • the UE although the UE rarely requests the network for special settings related to mobility (eg, DRX operation, etc.), if the UE requests PSM from the network from Release-12, the network (ie, The MME checks the operator policy, the parameter value required by the UE, and the subscriber information of the UE, sets up the PSM for the UE, and the UE operates according to the configuration. In this case, the PSM may turn off an access stratum (eg, an RRC layer) during a period in which the UE performs a periodic TAU (that is, between time points of performing the TAU).
  • MTC machine type communication
  • CoT cell Internet of Things
  • extended idle mode DRX (eDRX) and the like were introduced in Rel-13.
  • the network ie, the MME
  • the operator policy ie, the MME
  • EDRX permission eDRX application parameter values are set to the UE according to subscriber information.
  • negotiation was performed between the UE and the network for the eDRX parameter.
  • the 5G system is developed to provide a differentiated service by providing a variety of vertical services (services that provide only a specific part of a plurality of various functions provided by a horizontal service).
  • the mobility on demand concept was introduced. Accordingly, various types of mobility on demand concepts such as mobile originated (MO only type) communication in which paging is not performed (MO only type) and mobility restriction that define a service area of a UE are provided. was introduced. And that will be the direction of 5G systems going forward.
  • the network should be able to flexibly adjust the operation for each UE, but in the current system, only the operation of confirming the UE configuration is defined in accordance with the request of the UE. Therefore, it is not easy to change the mobility related parameters of the UE according to when / the situation the network desires.
  • the network cannot change the mobility related parameters of the UE.
  • a UE in a Mobile Initiated Connection Only (MICO) mode that supports only a connection initiated by a UE does not receive paging from the network in order to reduce paging resources and power of the UE, and provides a TAU due to mobility. Without performing, the period for periodic TAUs is also quite long. Therefore, a considerable time is required to release / off the MICO mode of the UE.
  • MICO Mobile Initiated Connection Only
  • the present invention proposes a method for enabling (ie, enabling) the UE configuration of the mobility-related parameters and operation of the UE at a suitable time.
  • the registration update procedure and the tracking area update procedure may be interpreted as the same / equivalent operation.
  • the registration update procedure may be referred to as a registration procedure, or may be referred to as a registration area update procedure.
  • Embodiment 1 Network triggers Tracking area update / Registration update procedure of UE
  • FIG. 22 is a diagram illustrating a method of updating a UE configuration according to an embodiment of the present invention.
  • a network determines if it is necessary to change mobility management (ie, access and mobility related parameters / settings) of a UE.
  • the network may determine whether a mobility related setting of a specific UE is required for various reasons, such as a change of a policy, a change of a location reported by a UE, an interaction with an SMF, and a change of a network node state.
  • the network may request (instruct) the UE to perform a registration update procedure (or TAU procedure).
  • a change in mobility management ie, access and mobility related parameters / settings
  • the network may request (instruct) the UE to perform a registration update procedure (or TAU procedure).
  • the network may instruct the UE to perform a tracking area update / Registration update procedure if it wants to change the operation control (ie, access and mobility related parameters) of the UE.
  • the network may be connected to the UE through paging during the IDLE mode (eg, Connection Management (CM) -IDLE mode) (case A) or when the UE is separated during the CONNECTED mode (eg, CM-CONNECTED mode). May request a registration update via another NAS message (e.g., a Registration Update Command).
  • IDLE mode e.g, Connection Management (CM) -IDLE mode
  • CONNECTED mode eg, CM-CONNECTED mode
  • CM-CONNECTED mode e.g, CM-CONNECTED mode
  • Case A If the UE is in IDLE mode and paging is available (and if time is needed for the UE's periodic registration area change (ie performing periodic registration update procedure)), the network (ie AMF) The UE may request a registration (area) update.
  • the AMF transmits a paging request message to the source gNB.
  • a cause in a Paging Request message or a registration request in an information element (IE) and / or a mobility setting update may be indicated.
  • the source gNB sends a paging request message to the UE.
  • a cause in a Paging Request message or a registration request and / or mobility setting update in IE may be indicated.
  • the network ie, AMF
  • the network may request a registration (area) update from the UE through a Registration Update Command message.
  • the AMF sends a Registration Update Command message to the source gNB.
  • a cause in a Registration Update Command message or a mobility setting update (or registration request) in IE may be indicated.
  • the source gNB sends a Registration Update Command message to the UE.
  • a cause in a Registration Update Command message or a mobility setting update (or registration request) in IE may be indicated.
  • the AMF transmits a Registration Update Command message to the gNB, and the gNB transmits a Registration Update Command message to the UE, but is not limited thereto. If the Registration Update Command message is a NAS message, the AMF sends an N2 message with the Registration Update Command message encapsulated to the gNB, and the gNB sends the RRC message with the Registration Update Command message encapsulated. Can be sent to.
  • the AMF when it transmits an existing downlink NAS message, as shown in FIG. 22, it may request (ie, mobility configuration update request) update of a cause in a downlink NAS message or a registration (area) in an IE. Or a new NAS message requesting a registration (area) update may be defined and used.
  • Case B If the UE is in IDLE mode but paging is not available, the network (i.e., AMF) may register the registration update command as previously described in Case C when the UE switches to CONNECTED mode through the procedure initiated by the UE.
  • the UE may request a registration (area) update from the UE through an Update Command) message.
  • a paging message or NAS message eg, a Registration Update Command
  • an update of mobility settings (or a registration request) in IE is instructed or by situational judgment (ie, network registration is performed directly). Since the UE is requested to trigger the update, the UE recognizes that the operation is for setting mobility operation and initiates a registration procedure (or TAU procedure) (ie, sends a Registration (Update) Request message or a TAU Request message).
  • the UE receiving the Paging message changes its TA or a periodic TAU (or periodic registration (Area) Update) timer Perform a TAU (or Registration (Area) Update) procedure even if it does not expire.
  • a network that receives a Registration (Update) message (or TAU Request message) from the UE i.e., AMF
  • AMF Registration
  • the UE performs the Registration (Update) procedure as described in step 2 above to transmit the mobility-related capability of the UE to the network (ie, AMF), and accepts an accept message in response to the network (ie, AMF). message) to the UE so that the UE can update mobility-related settings (eg, mobility restriction, MO only behavior, mobility pattern related behavior). .
  • mobility-related settings eg, mobility restriction, MO only behavior, mobility pattern related behavior.
  • the network that is, AMF
  • the network may request the gNB to update related parameters.
  • the value may include a mobility restriction value, a value for paging on / off, a power saving related value, and the like.
  • the UE may operate according to the updated mobility-related parameter value. For example, when the mobility restriction is updated, whether or not the UE performs a service request later according to the registration area where the UE is located may be controlled, and paging of / off ), The operation for paging transmission / reception can then be controlled.
  • Embodiment 2 UE mobility configuration command procedure
  • the UE mobility configuration command procedure may be used to transmit policy information as well as mobility-related configuration as well as the following Embodiment 4, and thus may be referred to as a UE configuration update procedure. have.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating a method of updating UE configuration according to an embodiment of the present invention.
  • a network determines if there is a need to change mobility management (ie, access and mobility related parameters) of a UE.
  • the network may determine whether a mobility related setting of a specific UE is required for various reasons, such as a change of a policy, a change of a location reported by a UE, an interaction with an SMF, and a change of network node state.
  • the network may transmit a Mobility Configuration Update Command to the UE.
  • the present invention is not limited to the name of the mobility configuration update command.
  • a mobility configuration update command is referred to as a UE configuration update command. You may.
  • the network may initiate a UE Configuration Update procedure.
  • the network ie, AMF
  • the network may directly perform a UE configuration update procedure.
  • the network ie, AMF
  • the network may perform a UE configuration update procedure as in case C above. have.
  • the network i.e., AMF
  • AMF sends a mobility configuration update command (or UE Configuration Update Command) message to the UE.
  • the mobility configuration update command (or UE Configuration Update Command) message may include a change in mobility restriction, a change in paging reception operation of the UE, and the like. A detailed description of the parameters / information included in the mobility configuration update command (or UE Configuration Update Command) message will be given later.
  • the network ie, AMF
  • the gNB may be instructed to change (update) the mobility parameter for the corresponding UE.
  • the value may include a mobility restriction value, a value for paging on / off, a power saving related value, and the like.
  • the UE If the UE is applicable to the updated mobility-related parameters / settings in the mobility configuration update command (or UE Configuration Update Command) message commanded by the network (ie AMF), then the mobility configuration update completes for them. (Or UE Configuration Update Complete) message is sent to the network (ie, AMF).
  • the network ie, AMF
  • a message regarding the mobility configuration update command (or UE Configuration Update Command) message may be sent to the network (ie, AMF).
  • the mobility configuration update reject (or UE Configuration Update Reject) message may include a cause value.
  • Example 3 Example 1 Combining Example 1 and Example 2
  • the new command of the second embodiment (the mobility configuration update command message in the second embodiment) may be defined under another name (for example, a UE configuration update command message).
  • the UE configuration update command message may include a mobility parameter (eg, mobility restriction information (eg, a non-allowed / allowed TA (or Registration) area) described in Embodiment 2 above. It can be used not only to set)) but also to trigger registration update of the UE.
  • a mobility parameter eg, mobility restriction information (eg, a non-allowed / allowed TA (or Registration) area) described in Embodiment 2 above. It can be used not only to set)
  • TA or Registration
  • the UE when the network (ie, AMF) wants to update parameters / information that does not require negotiation with the UE, the UE (eg, AMF) transmits a UE configuration update command message to the UE by including only the parameters / information desired for updating. Only applicable parameters / information can be updated. In this case, the UE may transmit a complete message (eg, a UE configuration update complete message) in response to the UE configuration update command message.
  • a complete message eg, a UE configuration update complete message
  • the UE may request to start registration through a UE configuration update command message.
  • the network ie, AMF
  • the network may indicate that any parameter / information is needed for negotiation.
  • the UE may respond with a Registration Request message instead of a complete message (eg, a UE configuration update complete message).
  • a complete message eg, a UE configuration update complete message.
  • the network ie, AMF
  • AMF may consider that the updated parameter / information transmitted through the UE configuration update command message has been applied to the UE.
  • the type of registration required by the UE through the UE configuration update command message may be re-registration (ie, not initial registration).
  • the network i.e. AMF
  • the network i.e. AMF
  • the network i.e. AMF
  • the UE configuration update command message is a network (that is, AMF) to transmit the UE configuration update command message after the connection between the UE and the NAS is established through the paging procedure It can be implemented in a manner.
  • the new command proposed by the present invention may be used for updating information of another UE other than mobility management.
  • the policy control function may be used to update the UE Route Selection Policy (URSP) of the UE.
  • URSP UE Route Selection Policy
  • AMF will use a new command (e.g. UE configuration update command or UE mobility configuration update command) procedure to update the UE's URSP information. Can be.
  • the URSP is an SSC Mode Selection Policy (SSCMSP), a Network Slice Selection Policy (NSSP), a Data Network Name (DNN) Selection Policy (DNN Selection Policy), and / or It may include a non-seamless offload policy.
  • SSCMSP SSC Mode Selection Policy
  • NSSP Network Slice Selection Policy
  • DNN Data Network Name
  • DNN Selection Policy DNN Selection Policy
  • the UE may transmit a registration request message or a PDU session establishment message in response to a new command (eg, a UE configuration update command or a UE mobility configuration update command) proposed by the present invention. .
  • a new command eg, a UE configuration update command or a UE mobility configuration update command
  • the network i.e., AMF
  • a new command e.g., UE configuration update command or UE mobility configuration update command
  • the UE may assume that the setup / parameter update has been normally performed in the UE.
  • the network ie, AMF
  • the network may regard the registration request or PDU session establishment message as a complete or acknowledgement message.
  • NSSAI network slice selection assistance information
  • a new command eg, a UE configuration update command or a UE mobility configuration update command. Since the operation may trigger a registration procedure or a PDU session establishment procedure, the operation of transmitting a response (ie, a complete or acknowledgement message) to the new command by the UE may be omitted, thereby reducing signaling overhead.
  • NSSAI network slice selection assistance information
  • a response ie, a complete or acknowledgement message
  • the UE receives an accepted / allowed indication for two of the three SM-NSSAIs requested in the previous registration procedure, and then the UE configuration update procedure.
  • the accepted / allowed indication for the third SM-MSSAI through, it may be determined that a PDU session request for the corresponding data network (DN) is possible.
  • the UE may request a network (ie, AMF) for PDU session establishment in a continuous operation. Accordingly, the acknowledgment / complete message for the new command (eg, the UE configuration update command or the UE mobility configuration update command) can be omitted.
  • Table 2 illustrates information / parameters that can be updated through a new command proposed in the present invention (eg, a UE configuration update command or a UE mobility configuration update command).
  • 'information (or parameter or policy)' is a UE that can be provided or updated from a network through a new command proposed in the present invention (eg, a UE configuration update command or a UE mobility configuration update command).
  • Example of information. 'Provided by NF' indicates, for each UE's information (or parameter or policy), which network node (e.g., AMF or PCF) is available for each.
  • 'Ack required' indicates whether the network (i.e. AMF) is required to send a complete / acknowledgement message when the UE receives the information (or parameters or policy) of the UE.
  • Indicates. 'Other NF impact' illustrates the effect on other network nodes when updating information (or parameters or policies) of the UE.
  • Temporary UE ID Temporary UE ID
  • TA or registration area list information is transmitted in a new command (for example, UE configuration update command or UE mobility configuration update command). Can be.
  • Slice related information of allowed S-NSSAI information may also be transmitted in a new command (eg, UE configuration update command or UE mobility configuration update command). .
  • the acknowledgment / complete of the UE is required.
  • it may transmit a registration request and / or PDU session establishment in response to this.
  • Mobility Restriction e.g., a list of disallowed TAs (or registration areas), a list of allowed TAs (or registration areas)
  • the network ie AMF
  • the network does so in the gNB as in the second embodiment (e.g., disallowed TA (or registered area) list, allowed TA (or registered area) list). Reflects and transmits a handover restricted area to the gNB serving the UE together.
  • MICO handling in the case of a change in Mobile Initiated Connection Only (MICO handling), when the UE switches to CONNECTED mode (e.g., CM-CONNECTED mode) with MO operation, request to turn off MICO. Can be. That is, in a situation where the network (i.e., AMF) has previously set up to use MICO, it is determined that paging accessibility is required in the network (e.g., a 3'rd party application).
  • MICO handling Mobile Initiated Connection Only
  • the network i.e., AMF
  • AMF Policy Function
  • SCEF Service Capability Exposure Function in EPS
  • a UE When a UE receives a registration update request for a corresponding UE and a command for MICO mode off in a new command (for example, a UE configuration update command or a UE mobility configuration update command), the UE may request a MICO instead of requesting a MICO.
  • the network ie, AMF
  • the network does not activate the MICO for the corresponding UE, but provides the appropriate DRX value as well as periodic registration values and registration area information suitable for the MICO off to the UE. Can provide.
  • MICO mode on / off is not only a MICO off of the UE but also a registration parameter (i.e., registration area (or TA list) and periodic registration timer) suitable for the UE. )),
  • a new command eg, a UE configuration update command or a UE mobility configuration update command
  • a new command e.g., UE configuration update command or UE mobility configuration update command
  • MICO mode update IE or MICO mode off indication
  • the network ie, AMF
  • AMF may be replaced with an explicit instruction to perform a registration update of the UE instead of the MICO mode update IE when the UE's MICO mode update is required.
  • NITZ Network Identity and Time Zone information
  • a new command eg, a UE configuration update command or a UE mobility configuration update command.
  • the UE when the UE receives only the NITZ within a new command (eg, a UE configuration update command or a UE mobility configuration update command), the UE transmits an acknowledgment / complete message to the network (ie, AMF). no need.
  • a new command eg, a UE configuration update command or a UE mobility configuration update command
  • the UE transmits an acknowledgment / complete message to the network (ie, AMF). no need.
  • Policy message / information e.g., access network discovery & selection policy or UE Route Selection Policy (URSP)
  • URSP UE Route Selection Policy
  • the AMF may transmit the UE policy information to the UE by including the corresponding UE policy information in the policy message container.
  • the network i.e., AMF
  • a new command e.g., UE configuration update command or UE mobility configuration update. command
  • Such an indication may be referred to as Registration Update Triggering Indication / Indicator (RUTI), but this is merely an example and the present invention is not limited thereto.
  • RUTI Registration Update Triggering Indication / Indicator
  • This indication is an instruction requesting to start a registration update of the UE, and may be instructed to immediately perform a registration update of the UE.
  • additional instructions may be included together to perform a registration update.
  • the UE may perform the registration update after switching to the IDLE mode.
  • the network that is, the AMF
  • the network may command to perform a registration update without switching to IDLE.
  • the UE may send an indication or message to the gNB so as to no longer enter RRC Inactive to instruct the UE to switch to IDLE mode after user data transmission and reception inactivity.
  • the UE when receiving an indication or message not to enter RRC Inactive anymore, when the gNB determines the user data inactivity of the UE, the UE switches to IDLE mode by performing an N2 release procedure. Accordingly, the registration procedure can be performed.
  • the reason why the registration procedure is performed after switching to IDLE mode is to prevent unnecessary AMF redirection caused by gNB sending a registration message to a new AMF, such as a slice change.
  • the network may allow the UE to perform a registration procedure after switching the IDLE mode as described above, and may instruct the UE to perform a registration procedure even in an RRC inactive state.
  • the network ie, AMF
  • the UE may not switched to the IDLE mode, even if the UE is switched to the RRC inactive state (RRC Inactive state) due to the user data inactivity (inactivity) can perform the registration procedure.
  • the network i.e., AMF
  • a new command e.g., UE configuration update command or UE mobility configuration update command
  • the acknowledgment may correspond to transmitting a complete / acknowledgement message for the new command or may be replaced by performing a registration update.
  • This message is sent by the network to the UE to provide and update the UE parameters / information.
  • Table 3 illustrates the UE configuration update command message content.
  • an information element indicates an information element name.
  • 'M' in the presence field indicates IE which is always included in the message as mandatory IE, and 'O' indicates IE which is optional and may or may not be included in the message.
  • 'C' indicates a IE included in the message only when a specific condition is satisfied as a conditional IE.
  • Table 4 illustrates the policy message container of Table 3 above.
  • Table 5 illustrates the policy message container contents of Table 4 above.
  • 24 is a diagram illustrating a UE configuration update method according to an embodiment of the present invention.
  • the network determines whether the UE needs to change (or update) the UE's configuration (S2401).
  • step S2401 If there is no need to change (or update) the configuration of the UE in step S2401, the procedure is terminated.
  • the network determines whether the UE needs to perform a registration procedure (S2402).
  • the UE when negotiation between the UE and the network is not necessary to change the configuration of the UE, it may be determined that the UE does not need to perform a registration procedure to update the configuration of the UE. That is, re-registration of the UE may not be required by the UE configuration update command message.
  • the network ie, AMF
  • the network transmits a UE configuration update command message to the UE to the UE, but the UE configuration update command ( Re-registration of the UE is not required by the UE configuration update command) message (S2403).
  • the network ie, AMF
  • the UE configuration update command message includes an updated UE parameter.
  • the updated UE parameters may include mobility restrictions, MICO supporting only connections initiated by the UE, allowed network slice selection assistance information (NSSAI, temporary UE identifier, tracking area identifier (TAI)). It may include one or more of a list, a network identifier, and time zone information (NITZ).
  • NSSAI network slice selection assistance information
  • TAI tracking area identifier
  • NITZ time zone information
  • the network ie, AMF
  • step S2404 when re-registration of the UE is required by the UE configuration update command message, the network (ie, AMF) to enable the RRC inactive mode in the RAN. If the RAN provided RRC inactive assistance information, the network (ie, AMF) may instruct the RAN to no longer enter the RRC inactive.
  • the network ie, AMF
  • step S2403 and step S2404 if the updated UE parameter includes the updated mobility restriction, the network (ie, AMF) receives handover restricted information reflecting the updated mobility restriction. Send to the RAN.
  • the network ie, AMF
  • the procedure of FIG. 24 may be used to update the UE policy. That is, when the network (ie, AMF) receives the updated policy information of the UE from the policy control function (PCF), the network (ie, AMF) may transmit the policy information of the UE to the UE. In this case, a UE configuration update command message may be used.
  • PCF policy control function
  • the policy information of the UE includes an access network discovery and selection policy, a session and service continuity (SSC) mode selection policy, a data network name (DNN) selection policy, and a DNN selection. Policy) and a non-seamless offload policy.
  • SSC session and service continuity
  • DNN data network name
  • DNN selection non-seamless offload policy
  • steps S2401 and S2402 only one step may be performed in steps S2401 and S2402 (ie, one step may be omitted), and both steps may be performed.
  • steps S2401 and S2402 may be changed in order, and for convenience of description, the steps may be performed as a single step.
  • 25 is a diagram illustrating a UE configuration update method according to an embodiment of the present invention.
  • 25 illustrates an operation of a UE.
  • a UE receives a UE configuration update command message from a network (ie, AMF) without a request of a UE (S2501).
  • a network ie, AMF
  • the UE configuration update command message includes an updated UE parameter.
  • the updated UE parameters may include mobility restrictions, MICO supporting only connections initiated by the UE, allowed network slice selection assistance information (NSSAI, temporary UE identifier, tracking area identifier (TAI)). It may include one or more of a list, a network identifier, and time zone information (NITZ).
  • NSSAI network slice selection assistance information
  • TAI tracking area identifier
  • NITZ time zone information
  • the procedure of FIG. 25 may be used to update the UE policy. That is, when the network (ie, AMF) receives the updated policy information of the UE from the policy control function (PCF), the network (ie, AMF) may transmit the policy information of the UE to the UE. In this case, a UE configuration update command message may be used.
  • PCF policy control function
  • the policy information of the UE includes an access network discovery and selection policy, a session and service continuity (SSC) mode selection policy, a data network name (DNN) selection policy, and a DNN selection. Policy) and a non-seamless offload policy.
  • SSC session and service continuity
  • DNN data network name
  • DNN selection non-seamless offload policy
  • the UE determines whether an acknowledgment for the UE configuration update command message is required (S2502).
  • the updated UE parameter includes only the network identifier and time zone information NITZ, an acknowledgment for the UE configuration update command message may not be required.
  • the UE sends an acknowledgment (eg, a UE configuration update complete message). It transmits to a network (ie AMF) (S2503).
  • a network ie AMF
  • the UE acknowledges for example, a UE configuration update complete message. Does not send to the network (ie AMF).
  • the UE determines whether re-registration of the UE is required by the UE configuration update command message (S2504).
  • the UE initiates a registration procedure (S2505).
  • the registration procedure may be initiated by the UE during CONNECTED mode (eg, CM-CONNNECTED mode).
  • CONNECTED mode eg, CM-CONNNECTED mode
  • the registration procedure is initiated after the UE switches to IDLE mode (e.g., CM-IDLE mode). Can be.
  • MICO Mobile Initiated Connected Only
  • step S2504 if re-registration of the UE is not required by the UE configuration update command message in step S2504, the procedure is terminated.
  • steps S2501 and S2503 may be performed by only one step (ie, one step may be omitted), and both steps may be performed.
  • steps S2501 and S2503 may be changed, and may be performed as a single step, although illustrated as an independent step for convenience of description.
  • Figure 26 illustrates a block diagram of a communication device according to an embodiment of the present invention.
  • a wireless communication system includes a network node 2610 and a plurality of terminals (UEs) 2620.
  • UEs terminals
  • the network node 2610 includes a processor 2611, a memory 2612, and a communication module 2613.
  • the processor 2611 implements the functions, processes, and / or methods proposed in FIGS. 1 to 25. Layers of the wired / wireless interface protocol may be implemented by the processor 2611.
  • the memory 2612 is connected to the processor 2611 and stores various information for driving the processor 2611.
  • the communication module 2613 is connected to the processor 2611 to transmit and / or receive wired / wireless signals.
  • a base station gNB
  • AMF AMF
  • SMF Session Management Function
  • UPF User Planet Control Function
  • AUSF User Plane
  • NEF NRF
  • PCF User Data Management Function
  • UDM User Data Management Function
  • AF DN
  • the communication module 2613 may include a radio frequency unit (RF) unit for transmitting / receiving a radio signal.
  • RF radio frequency unit
  • the terminal 2620 includes a processor 2621, a memory 2622, and a communication module (or RF unit) 2623.
  • the processor 2621 implements the functions, processes, and / or methods proposed in FIGS. 1 to 25. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 2621.
  • the memory 2622 is connected to the processor 2621 and stores various information for driving the processor 2621.
  • the communication module 2623 is connected to the processor 2621 to transmit and / or receive a radio signal.
  • the memories 2612 and 2622 may be inside or outside the processors 2611 and 2621 and may be connected to the processors 2611 and 2621 by various well-known means.
  • the network node 2610 (when the base station) and / or the terminal 2620 may have a single antenna or multiple antennas.
  • FIG. 27 illustrates a block diagram of a communication device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 27 is a diagram illustrating the terminal of FIG. 26 in more detail.
  • a terminal may include a processor (or a digital signal processor (DSP) 2710, an RF module (or an RF unit) 2735, and a power management module 2705). ), Antenna 2740, battery 2755, display 2715, keypad 2720, memory 2730, SIM card Subscriber Identification Module card) 2725 (this configuration is optional), a speaker 2745, and a microphone 2750.
  • the terminal may also include a single antenna or multiple antennas. Can be.
  • the processor 2710 implements the functions, processes, and / or methods proposed in FIGS. 1 to 25.
  • the layer of the air interface protocol may be implemented by the processor 2710.
  • the memory 2730 is connected to the processor 2710 and stores information related to the operation of the processor 2710.
  • the memory 2730 may be inside or outside the processor 2710 and may be connected to the processor 2710 by various well-known means.
  • the user enters command information, such as a telephone number, for example by pressing (or touching) a button on keypad 2720 or by voice activation using microphone 2750.
  • the processor 2710 receives the command information, processes the telephone number, and performs a proper function. Operational data may be extracted from the SIM card 2725 or the memory 2730. In addition, the processor 2710 may display the command information or the driving information on the display 2715 for the user's perception and convenience.
  • the RF module 2735 is coupled to the processor 2710 to transmit and / or receive RF signals.
  • the processor 2710 transfers the command information to the RF module 2735 to transmit a radio signal constituting voice communication data, for example, to initiate communication.
  • RF module 2735 is comprised of a receiver and a transmitter for receiving and transmitting wireless signals.
  • Antenna 2740 functions to transmit and receive wireless signals.
  • the RF module 2735 may transmit the signal and convert the signal to baseband for processing by the processor 2710.
  • the processed signal may be converted into audible or readable information output through the speaker 2745.
  • each component or feature is to be considered optional unless stated otherwise.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to combine some of the components and / or features to form an embodiment of the invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment. It is obvious that the claims may be combined to form an embodiment by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims or as new claims by post-application correction.
  • Embodiments according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • an embodiment of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), FPGAs ( field programmable gate arrays), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in memory and driven by the processor.
  • the memory may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

무선 통신 시스템에서 UE 설정 업데이트 방법 및 이를 위한 장치가 개시된다. 구체적으로, 무선 통신 시스템에서 액세스 및 이동성 관리 기능(AMF: Access and Mobility Management Function)이 사용자 장치(UE: User Equipment)의 설정을 업데이트하기 위한 방법에 있어서, 상기 UE의 요청 없이, 상기 UE의 설정을 변경할 필요가 있는지 결정하는 단계 및 상기 UE의 설정을 변경할 필요가 있으면, 상기 UE에게 UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지는 업데이트된 UE 파라미터를 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 UE 설정 업데이트 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게 UE 설정을 업데이트하는 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.
이동 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 그러나 이동통신 시스템은 음성뿐 아니라 데이터 서비스까지 영역을 확장하였으며, 현재에는 폭발적인 트래픽의 증가로 인하여 자원의 부족 현상이 야기되고 사용자들이 보다 고속의 서비스에 대한 요구하므로, 보다 발전된 이동 통신 시스템이 요구되고 있다.
차세대 이동 통신 시스템의 요구 조건은 크게 폭발적인 데이터 트래픽의 수용, 사용자 당 전송률의 획기적인 증가, 대폭 증가된 연결 디바이스 개수의 수용, 매우 낮은 단대단 지연(End-to-End Latency), 고에너지 효율을 지원할 수 있어야 한다. 이를 위하여 이중 연결성(Dual Connectivity), 대규모 다중 입출력(Massive MIMO: Massive Multiple Input Multiple Output), 전이중(In-band Full Duplex), 비직교 다중접속(NOMA: Non-Orthogonal Multiple Access), 초광대역(Super wideband) 지원, 단말 네트워킹(Device Networking) 등 다양한 기술들이 연구되고 있다.
본 발명의 목적은, UE의 설정(예를 들어, 액세스 및 이동성 관련 파라미터, UE 정책 등)을 업데이트하는 방법을 제안한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 양상은, 무선 통신 시스템에서 액세스 및 이동성 관리 기능(AMF: Access and Mobility Management Function)이 사용자 장치(UE: User Equipment)의 설정을 업데이트하기 위한 방법에 있어서, 상기 UE의 요청 없이, 상기 UE의 설정을 변경할 필요가 있는지 결정하는 단계 및 상기 UE의 설정을 변경할 필요가 있으면, 상기 UE에게 UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지는 업데이트된 UE 파라미터를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 UE가 등록 절차(registration procedure)를 수행할 필요가 있는지 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 UE가 등록 절차(registration procedure)를 수행할 필요가 있으면, 상기 UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지에 의해 상기 UE의 재등록(re-registration)이 요구될 수 있다.
바람직하게, 상기 UE의 설정을 변경하기 위해 상기 UE와 네트워크 간에 협상(negotiation)이 필요하지 않은 경우, 상기 UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지에 의해 상기 UE의 재등록(re-registration)이 요구되지 않을 수 있다.
바람직하게, 상기 UE의 설정을 변경하기 위해 상기 UE와 네트워크 간에 협상(negotiation)이 필요한 경우, 상기 UE의 설정을 업데이트하기 위해 상기 UE가 등록 절차(registration procedure)를 수행할 필요가 있다고 판단될 수 있다.
바람직하게, 무선 액세스 네트워크(RAN: Radio Access Network)에서 RRC 비활성(RRC inactive) 모드를 사용할 수 있도록, 상기 AMF에 의해 상기 RAN에게 RRC 비활성 보조 정보(RRC inactive assistance information)가 제공된 경우, 상기 RAN에게 더 이상 RRC 비활성(RRC inactive)에 진입하지 않도록 지시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 UE가 IDLE 모드인 경우, 상기 UE를 CONNECTE 모드로 전환시키기 위하여 상기 UE에게 페이징을 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 업데이트된 UE 파라미터가 업데이트된 이동성 제한(mobility restriction)을 포함하면, 상기 업데이트된 이동성 제한(mobility restriction)이 반영된 핸드오버 제한(handover restricted) 정보를 무선 액세스 네트워크(RAN: Radio Access Network)에게 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 업데이트된 UE 파라미터는 이동성 제한(mobility restriction), UE에 의해 개시되는 연결만을 지원하는 MICO(Mobile Initiated Connected Only), 허용된(allowed) 네트워크 슬라이스 선택 보조 정보(NSSAI: network slice selection assistance information), 임시 UE 식별자, 트래킹 영역 식별자(TAI: Tracking Area Identity) 리스트, 네트워크 식별자 및 타임 존 정보(NITZ: Network Identity and Time Zone Information) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
바람직하게, 정책 제어 기능(PCF: Policy Control function)으로부터 업데이트된 상기 UE의 정책 정보를 수신하면, 상기 UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지는 상기 UE의 정책 정보를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 UE의 정책 정보는 액세스 네트워크 디스커버리 및 선택 정책(Access Network Discovery and Selection Polity), 세션 및 서비스 연속성(SSC: session and service continuity) 모드 선택 정책(SSC Mode Selection Policy), 데이터 네트워크 명칭(DNN: Data Network Name) 선택 정책(DNN Selection Policy), 비-심리스 오프로드 정책(Non-seamless Offload Policy) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 양상은, 무선 통신 시스템에서 사용자 장치(UE: User Equipment)의 설정을 업데이트하기 위한 방법에 있어서, 상기 UE가, 상기 UE의 요청 없이, 액세스 및 이동성 관리 기능(AMF: Access and Mobility Management Function)으로부터 UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지를 수신하되, 상기 UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지는 업데이트된 UE 파라미터를 포함하는 단계 및 상기 업데이트된 UE 파라미터를 적용하는 단계를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지에 의해 상기 UE의 재등록(re-registration)이 요구되면, 등록 절차를 개시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 업데이트된 UE 파라미터가 UE에 의해 개시되는 연결만을 지원하는 MICO(Mobile Initiated Connected Only)를 포함하면, 등록 절차는 상기 UE가 CONNECTED 모드 중에 개시될 수 있다.
바람직하게, 상기 업데이트된 UE 파라미터가 UE에 의해 개시되는 연결만을 지원하는 MICO(Mobile Initiated Connected Only)를 포함하지 않으면, 상기 등록 절차는 상기 UE가 IDLE 모드로 전환된 후에 개시될 수 있다.
바람직하게, 상기 UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지에 대한 확인응답(Acknowledgement)이 요구되면, UE 설정 업데이트 완료(UE configuration update complete) 메시지를 상기 AMF에게 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 업데이트된 UE 파라미터가 네트워크 식별자 및 타임 존 정보(NITZ: Network Identity and Time Zone Information)만을 포함하면, 상기 UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지에 대한 확인응답(Acknowledgement)이 요구되지 않을 수 있다.
바람직하게, 상기 업데이트된 UE 파라미터는 이동성 제한(mobility restriction), UE에 의해 개시되는 연결만을 지원하는 MICO(Mobile Initiated Connected Only), 허용된(allowed) 네트워크 슬라이스 선택 보조 정보(NSSAI: network slice selection assistance information), 임시 UE 식별자, 트래킹 영역 식별자(TAI: Tracking Area Identity) 리스트, 네트워크 식별자 및 타임 존 정보(NITZ: Network Identity and Time Zone Information) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, UE의 설정을 네트워크가 유연하게 원하는 때/상황에 따라서 변경할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 차별화된 UE의 이동성 형태가 도입됨에 따라, UE 별 동작을 네트워크가 유연(flexible)하게 조정할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 EPS(Evolved Packet System)을 간략히 예시하는 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 E-UTRAN(evolved universal terrestrial radio access network)의 네트워크 구조의 일 예를 나타낸다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 E-UTRAN 및 EPC의 구조를 예시한다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(radio interface protocol) 구조를 나타낸다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 물리 채널의 구조를 간략히 예시하는 도면이다.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 트래킹 영역 업데이트 절차를 예시한다.
도 8 내지 도 15는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템 아키텍쳐를 예시한다.
도 16은 본 발명이 적용될 수 있는 NG-RAN 아키텍처를 예시한다.
도 17은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 무선 프로토콜 스택을 예시하는 도면이다.
도 18은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 참조 아키텍처를 예시한다.
도 19는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 세션/이동성 상태 머신(state machine)을 예시한다.
도 20 및 도 21은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 세션 활성화 절차를 예시하는 도면이다.
도 22 내지 도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 UE 설정을 업데이트하는 방법을 예시하는 도면이다.
도 26은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
본 명세서에서 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다. 즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNB(evolved-NodeB), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(User Equipment), MS(Mobile Station), UT(user terminal), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station), AMS(Advanced Mobile Station), WT(Wireless terminal), MTC(Machine-Type Communication) 장치, M2M(Machine-to-Machine) 장치, D2D(Device-to-Device) 장치 등의 용어로 대체될 수 있다.
이하에서, 하향링크(DL: downlink)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크(UL: uplink)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국의 일부이고, 수신기는 단말의 일부일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부이고, 수신기는 기지국의 일부일 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access), NOMA(non-orthogonal multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 이용될 수 있다. CDMA는 UTRA(universal terrestrial radio access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(universal mobile telecommunications system)의 일부이다. 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802, 3GPP 및 3GPP2 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 문서에서 사용될 수 있는 용어들은 다음과 같이 정의된다.
- UMTS(Universal Mobile Telecommunications System): 3GPP에 의해서 개발된, GSM(Global System for Mobile Communication) 기반의 3 세대(Generation) 이동 통신 기술
- EPS(Evolved Packet System): IP(Internet Protocol) 기반의 패킷 교환(packet switched) 코어 네트워크인 EPC(Evolved Packet Core)와 LTE, UTRAN 등의 액세스 네트워크로 구성된 네트워크 시스템. UMTS가 진화된 형태의 네트워크이다.
- NodeB: UMTS 네트워크의 기지국. 옥외에 설치하며 커버리지는 매크로 셀(macro cell) 규모이다.
- eNodeB: EPS 네트워크의 기지국. 옥외에 설치하며 커버리지는 매크로 셀(macro cell) 규모이다.
- 홈 NodeB(Home NodeB): UMTS 망의 기지국(Base station). 옥내에 설치하며 커버리지는 마이크로 셀(micro cell) 규모이다.
- 홈 eNodeB(Home eNodeB): EPS 망의 기지국(Base station). 옥내에 설치하며 마이크로 셀(micro cell) 규모이다.
- 단말(User Equipment): 사용자 기기. 단말은 단말(terminal), ME(Mobile Equipment), MS(Mobile Station) 등의 용어로 언급될 수 있다. 또한, 단말은 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. MTC 관련 내용에서 단말 또는 단말이라는 용어는 MTC 단말을 지칭할 수 있다.
- IMS(IP Multimedia Subsystem): 멀티미디어 서비스를 IP 기반으로 제공하는 서브시스템.
- IMSI(International Mobile Subscriber Identity): 이동 통신 네트워크에서 국제적으로 고유하게 할당되는 사용자 식별자.
- 이동성 관리 개체(MME: Mobility Management Entity): 이동성 관리, 세션 관리 등의 기능을 수행하는 EPS의 네트워크 노드.
- 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(PDN-GW: Packet Data Network Gateway): UE 인터넷 프로토콜(IP: Internet Protocol) 주소 할당, 패킷 스크리닝(Packet screening) 및 필터링(filtering), 과금 데이터 수집(Charging data collection) 등의 기능을 수행하는 EPS의 네트워크 노드.
- 서빙 게이트웨이(Serving GW: Serving Gateway): 이동성 앵커(anchor), 패킷 라우팅(Packet routing), 아이들 모드 패킷 버퍼링(Idle mode packet buffering), UE를 페이징하도록 MME 트리거링 등의 기능을 수행하는 EPS의 네트워크 노드.
- 정책 및 과금 규칙 기능(PCRF: Policy and Charging Rule Function): 서비스 플로우(flow) 별로 차별화된 서비스의 품질(QoS; Quality of Service) 및 과금 정책을 동적(dynamic)으로 적용하기 위한 정책 결정(Policy decision)을 수행하는 EPS의 네트워크 노드.
- OMA DM(Open Mobile Alliance Device Management): 핸드폰, PDA, 휴대용 컴퓨터 등과 같은 모바일 디바이스들 관리를 위해 디자인된 프로토콜로써, 디바이스 설정(configuration), 펌웨어 업그레이드(firmware upgrade), 에러 보고 (Error Report)등의 기능을 수행한다.
- OAM(Operation Administration and Maintenance): OAM이란 네트워크 결함 표시, 성능정보, 그리고 데이터와 진단 기능을 제공하는 네트워크 관리 기능군을 의미한다.
- NAS 설정 관리 객체(NAS configuration MO(Management Object)): NAS 기능(Functionality)과 연관된 파라미터들(parameters)을 UE에게 설정(configuration)하는 데 사용하는 MO(Management object)를 의미한다.
- 패킷 데이터 네트워크(PDN: Packet Data Network): 특정 서비스를 지원하는 서버(예를 들어, MMS(Multimedia Messaging Service) 서버, WAP([wireless application protocol) 서버 등)가 위치하고 있는 네트워크.
- 액세스 포인트 명칭(APN: Access Point Name): PDN을 지칭하거나 구분하는 문자열. 요청한 서비스나 망(PDN)에 접속하기 위해서는 해당 P-GW를 거치게 되는데, 이 P-GW를 찾을 수 있도록 망 내에서 미리 정의한 이름(문자열) (예를 들어, internet.mnc012.mcc345.gprs)
- PDN 연결(PDN connection): 단말에서 PDN으로의 연결, 즉, IP 주소로 표현되는 단말과 APN으로 표현되는 PDN과의 연관(연결)
- HLR(Home Location Register)/HSS(Home Subscriber Server): 3GPP 네트워크 내의 가입자 정보를 가지고 있는 데이터베이스. HSS는 설정 저장(configuration storage), 식별자 관리(identity management), 사용자 상태 저장 등의 기능을 수행할 수 있다.
- RAN(Radio Access Network): 3GPP 네트워크에서 Node B 및 이를 제어하는 RNC(Radio Network Controller), eNodeB를 포함하는 단위. 단말 단에 존재하며 코어 네트워크로의 연결을 제공한다.
- PLMN(Public Land Mobile Network): 개인들에게 이동 통신 서비스를 제공할 목적으로 구성된 네트워크. 오퍼레이터 별로 구분되어 구성될 수 있다.
- NAS(Non-Access Stratum): UMTS, EPS 프로토콜 스택에서 단말과 코어 네트워크 간의 시그널링, 트래픽 메시지를 주고 받기 위한 기능적인 계층. 단말의 이동성을 지원하고, 단말과 PDN GW 간의 IP 연결을 수립 및 유지하는 세션 관리 절차를 지원하는 것을 주된 기능으로 한다.
- AS(Access Stratum): UE와 무선(혹은 액세스) 네트워크간의 프로토콜 스텍을 포함하며, 데이터 및 네트워크 제어 신호 전송 등을 담당한다.
이하, 위와 같이 정의된 용어를 바탕으로 본 발명에 대하여 기술한다.
본 발명이 적용될 수 있는 시스템 일반
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 EPS (Evolved Packet System)을 간략히 예시하는 도면이다.
도 1의 네트워크 구조도는 EPC(Evolved Packet Core)를 포함하는 EPS(Evolved Packet System)의 구조를 이를 간략하게 재구성 한 것이다.
EPC(Evolved Packet Core)는 3GPP 기술들의 성능을 향상하기 위한 SAE(System Architecture Evolution)의 핵심적인 요소이다. SAE는 다양한 종류의 네트워크 간의 이동성을 지원하는 네트워크 구조를 결정하는 연구 과제에 해당한다. SAE는, 예를 들어, IP 기반으로 다양한 무선 접속 기술들을 지원하고 보다 향상된 데이터 전송 능력을 제공하는 등의 최적화된 패킷-기반 시스템을 제공하는 것을 목표로 한다.
구체적으로, EPC는 3GPP LTE 시스템을 위한 IP 이동 통신 시스템의 코어 네트워크(Core Network)이며, 패킷-기반 실시간 및 비실시간 서비스를 지원할 수 있다. 기존의 이동 통신 시스템(즉, 2 세대 또는 3 세대 이동 통신 시스템)에서는 음성을 위한 CS(Circuit-Switched) 및 데이터를 위한 PS(Packet-Switched)의 2 개의 구별되는 서브-도메인을 통해서 코어 네트워크의 기능이 구현되었다. 그러나, 3 세대 이동 통신 시스템의 진화인 3GPP LTE 시스템에서는, CS 및 PS의 서브-도메인들이 하나의 IP 도메인으로 단일화되었다. 즉, 3GPP LTE 시스템에서는, IP 능력(capability)을 가지는 단말과 단말 간의 연결이, IP 기반의 기지국(예를 들어, eNodeB(evolved Node B)), EPC, 애플리케이션 도메인(예를 들어, IMS)을 통하여 구성될 수 있다. 즉, EPC는 단-대-단(end-to-end) IP 서비스 구현에 필수적인 구조이다.
EPC는 다양한 구성요소들을 포함할 수 있으며, 도 1에서는 그 중에서 일부에 해당하는, SGW(Serving Gateway)(또는 S-GW), PDN GW(Packet Data Network Gateway)(또는 PGW 또는 P-GW), MME(Mobility Management Entity), SGSN(Serving GPRS(General Packet Radio Service) Supporting Node), ePDG(enhanced Packet Data Gateway)를 도시한다.
SGW는 무선 접속 네트워크(RAN)와 코어 네트워크 사이의 경계점으로서 동작하고, eNodeB와 PDN GW 사이의 데이터 경로를 유지하는 기능을 하는 요소이다. 또한, 단말이 eNodeB에 의해서 서빙(serving)되는 영역에 걸쳐 이동하는 경우, SGW는 로컬 이동성 앵커 포인트(anchor point)의 역할을 한다. 즉, E-UTRAN (3GPP 릴리즈-8 이후에서 정의되는 Evolved-UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) Terrestrial Radio Access Network) 내에서의 이동성을 위해서 SGW를 통해서 패킷들이 라우팅될 수 있다. 또한, SGW는 다른 3GPP 네트워크(3GPP 릴리즈-8 전에 정의되는 RAN, 예를 들어, UTRAN 또는 GERAN(GSM(Global System for Mobile Communication)/EDGE(Enhanced Data rates for Global Evolution) Radio Access Network)와의 이동성을 위한 앵커 포인트로서 기능할 수도 있다.
PDN GW는 패킷 데이터 네트워크를 향한 데이터 인터페이스의 종단점(termination point)에 해당한다. PDN GW는 정책 집행 특징(policy enforcement features), 패킷 필터링(packet filtering), 과금 지원(charging support) 등을 지원할 수 있다. 또한, 3GPP 네트워크와 비-3GPP(non-3GPP) 네트워크 (예를 들어, I-WLAN(Interworking Wireless Local Area Network)과 같은 신뢰되지 않는 네트워크, CDMA(Code Division Multiple Access) 네트워크나 Wimax와 같은 신뢰되는 네트워크)와의 이동성 관리를 위한 앵커 포인트 역할을 할 수 있다.
도 1의 네트워크 구조의 예시에서는 SGW와 PDN GW가 별도의 게이트웨이로 구성되는 것을 나타내지만, 두 개의 게이트웨이가 단일 게이트웨이 구성 옵션(Single Gateway Configuration Option)에 따라 구현될 수도 있다.
MME는, 단말의 네트워크 연결에 대한 액세스, 네트워크 자원의 할당, 트래킹(tracking), 페이징(paging), 로밍(roaming) 및 핸드오버 등을 지원하기 위한 시그널링 및 제어 기능들을 수행하는 요소이다. MME는 가입자 및 세션 관리에 관련된 제어 평면 기능들을 제어한다. MME는 수많은 eNodeB들을 관리하고, 다른 2G/3G 네트워크에 대한 핸드오버를 위한 종래의 게이트웨이의 선택을 위한 시그널링을 수행한다. 또한, MME는 보안 과정(Security Procedures), 단말-대-네트워크 세션 핸들링(Terminal-to-network Session Handling), 유휴 단말 위치결정 관리(Idle Terminal Location Management) 등의 기능을 수행한다.
SGSN은 다른 3GPP 네트워크(예를 들어, GPRS 네트워크)에 대한 사용자의 이동성 관리 및 인증(authentication)과 같은 모든 패킷 데이터를 핸들링한다.
ePDG는 신뢰되지 않는 비-3GPP 네트워크(예를 들어, I-WLAN, WiFi 핫스팟(hotspot) 등)에 대한 보안 노드로서의 역할을 한다.
도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, IP 능력을 가지는 단말은, 3GPP 액세스는 물론 비-3GPP 액세스 기반으로도 EPC 내의 다양한 요소들을 경유하여 사업자(즉, 오퍼레이터(operator))가 제공하는 IP 서비스 네트워크(예를 들어, IMS)에 액세스할 수 있다.
또한, 도 1에서는 다양한 레퍼런스 포인트들(예를 들어, S1-U, S1-MME 등)을 도시한다. 3GPP 시스템에서는 E-UTRAN 및 EPC의 상이한 기능 개체(functional entity)들에 존재하는 2 개의 기능을 연결하는 개념적인 링크를 레퍼런스 포인트(reference point)라고 정의한다. 다음의 표 1은 도 1에 도시된 레퍼런스 포인트를 정리한 것이다. 표 1의 예시들 외에도 네트워크 구조에 따라 다양한 레퍼런스 포인트(reference point)들이 존재할 수 있다.
Figure PCTKR2018000737-appb-T000001
도 1에 도시된 레퍼런스 포인트 중에서 S2a 및 S2b는 비-3GPP 인터페이스에 해당한다. S2a는 신뢰되는 비-3GPP 액세스 및 PDN GW 간의 관련 제어 및 이동성 자원을 사용자 플레인에 제공하는 레퍼런스 포인트이다. S2b는 ePDG 및 PDN GW 간의 관련 제어 및 이동성 지원을 사용자 플레인에 제공하는 레퍼런스 포인트이다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 E-UTRAN(evolved universal terrestrial radio access network)의 네트워크 구조의 일 예를 나타낸다.
E-UTRAN 시스템은 기존 UTRAN 시스템에서 진화한 시스템으로, 예를 들어, 3GPP LTE/LTE-A 시스템일 수 있다. 통신 네트워크는 IMS 및 패킷 데이터를 통해 음성(voice)(예를 들어, VoIP(Voice over Internet Protocol))과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위하여 광범위하게 배치된다.
도 2를 참조하면, E-UMTS 네트워크는 E-UTRAN, EPC 및 하나 이상의 UE를 포함한다. E-UTRAN은 단말에게 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane) 프로토콜을 제공하는 eNB들로 구성되고, eNB들은 X2 인터페이스를 통해 연결된다.
X2 사용자 평면 인터페이스(X2-U)는 eNB들 사이에 정의된다. X2-U 인터페이스는 사용자 평면 PDU(packet data unit)의 보장되지 않은 전달(non guaranteed delivery)을 제공한다. X2 제어 평면 인터페이스(X2-CP)는 두 개의 이웃 eNB 사이에 정의된다. X2-CP는 eNB 간의 컨텍스트(context) 전달, 소스 eNB와 타겟 eNB 사이의 사용자 평면 터널의 제어, 핸드오버 관련 메시지의 전달, 상향링크 부하 관리 등의 기능을 수행한다.
eNB은 무선인터페이스를 통해 단말과 연결되고 S1 인터페이스를 통해 EPC(evolved packet core)에 연결된다.
S1 사용자 평면 인터페이스(S1-U)는 eNB와 서빙 게이트웨이(S-GW: serving gateway) 사이에 정의된다. S1 제어 평면 인터페이스(S1-MME)는 eNB와 이동성 관리 개체(MME: mobility management entity) 사이에 정의된다. S1 인터페이스는 EPS(evolved packet system) 베어러 서비스 관리 기능, NAS(non-access stratum) 시그널링 트랜스포트 기능, 네트워크 쉐어링, MME 부하 밸런싱 기능 등을 수행한다. S1 인터페이스는 eNB와 MME/S-GW 간에 다수-대-다수 관계(many-to-many-relation)를 지원한다.
MME는 NAS 시그널링 보안(security), AS(Access Stratum) 보안(security) 제어, 3GPP 액세스 네트워크 간 이동성을 지원하기 위한 CN(Core Network) 노드 간(Inter-CN) 시그널링, (페이징 재전송의 수행 및 제어 포함하여) 아이들(IDLE) 모드 UE 접근성(reachability), (아이들 및 액티브 모드 단말을 위한) 트래킹 영역 식별자(TAI: Tracking Area Identity) 관리, PDN GW 및 SGW 선택, MME가 변경되는 핸드오버를 위한 MME 선택, 2G 또는 3G 3GPP 액세스 네트워크로의 핸드오버를 위한 SGSN 선택, 로밍(roaming), 인증(authentication), 전용 베어러 확립(dedicated bearer establishment)를 포함하는 베어러 관리 기능, 공공 경고 시스템(PWS: Public Warning System)(지진 및 쓰나미 경고 시스템(ETWS: Earthquake and Tsunami Warning System) 및 상용 모바일 경고 시스템(CMAS: Commercial Mobile Alert System) 포함) 메시지 전송의 지원 등의 다양한 기능을 수행할 수 있다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 E-UTRAN 및 EPC의 구조를 예시한다.
도 3을 참조하면, eNB는 게이트웨이(예를 들어, MME)의 선택, 무선 자원 제어(RRC: radio resource control) 활성(activation) 동안 게이트웨이로의 라우팅, 방송 채널(BCH: broadcast channel)의 스케줄링 및 전송, 상향링크 및 하향링크에서 UE로 동적 자원 할당, 그리고 LTE_ACTIVE 상태에서 이동성 제어 연결의 기능을 수행할 수 있다. 상술한 바와 같이, EPC 내에서 게이트웨이는 페이징 개시(orgination), LTE_IDLE 상태 관리, 사용자 평면(user plane)의 암호화(ciphering), 시스템 구조 진화(SAE: System Architecture Evolution) 베어러 제어, 그리고 NAS 시그널링의 암호화(ciphering) 및 무결성(intergrity) 보호의 기능을 수행할 수 있다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(radio interface protocol) 구조를 나타낸다.
도 4(a)는 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타내고, 도 4(b)는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 통신 시스템의 기술분야에 공지된 널리 알려진 개방형 시스템 간 상호접속(OSI: open system interconnection) 표준 모델의 하위 3 계층에 기초하여 제1 계층(L1), 제2 계층 (L2) 및 제3 계층 (L3)으로 분할될 수 있다. 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜은 수평적으로 물리계층(physical layer), 데이터링크 계층(data link layer) 및 네트워크 계층(network layer)으로 이루어지며, 수직적으로는 데이터 정보 전송을 위한 프로토콜 스택(protocol stack) 사용자 평면(user plane)과 제어신호(signaling) 전달을 위한 프로토콜 스택인 제어 평면(control plane)으로 구분된다.
제어평면은 단말과 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자 평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다. 이하, 무선 프로토콜의 제어평면과 사용자평면의 각 계층을 설명한다.
제1 계층(L1)인 물리 계층(PHY: physical layer)은 물리 채널(physical channel)을 사용함으로써 상위 계층으로의 정보 송신 서비스(information transfer service)를 제공한다. 물리 계층은 상위 레벨에 위치한 매체 접속 제어(MAC: medium access control) 계층으로 전송 채널(transport channel)을 통하여 연결되고, 전송 채널을 통하여 MAC 계층과 물리 계층 사이에서 데이터가 전송된다. 전송 채널은 무선 인터페이스를 통해 데이터가 어떻게 어떤 특징으로 전송되는가에 따라 분류된다. 그리고, 서로 다른 물리 계층 사이, 송신단의 물리 계층과 수신단의 물리 계층 간에는 물리 채널(physical channel)을 통해 데이터가 전송된다. 물리 계층은 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식으로 변조되며, 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다.
물리 계층에서 사용되는 몇몇 물리 제어 채널들이 있다. 물리 하향링크 제어 채널(PDCCH: physical downlink control channel)는 단말에게 페이징 채널(PCH: paging channel)와 하향링크 공유 채널(DL-SCH: downlink shared channel)의 자원 할당 및 상향링크 공유 채널(UL-SCH: uplink shared channel)과 관련된 HARQ(hybrid automatic repeat request) 정보를 알려준다. 또한, PDCCH는 단말에게 상향링크 전송의 자원 할당을 알려주는 상향링크 승인(UL grant)를 나를 수 있다. 물리 제어 포맷 지시자 채널(PCFICH: physical control format indicator channel)는 단말에게 PDCCH들에 사용되는 OFDM 심볼의 수를 알려주고, 매 서브프레임마다 전송된다. 물리 HARQ 지시자 채널(PHICH: physical HARQ indicator channel)는 상향링크 전송의 응답으로 HARQ ACK(acknowledge)/NACK(non-acknowledge) 신호를 나른다. 물리 상향링크 제어 채널(PUCCH: physical uplink control channel)은 하향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK, 스케줄링 요청 및 채널 품질 지시자(CQI: channel quality indicator) 등과 같은 상향링크 제어 정보를 나른다. 물리 상향링크 공유 채널(PUSCH: physical uplink shared channel)은 UL-SCH을 나른다.
제2 계층(L2)의 MAC 계층은 논리 채널(logical channel)을 통하여 상위 계층인 무선 링크 제어(RLC: radio link control) 계층에게 서비스를 제공한다. 또한, MAC 계층은 논리 채널과 전송 채널 간의 맵핑 및 논리 채널에 속하는 MAC 서비스 데이터 유닛(SDU: service data unit)의 전송 채널 상에 물리 채널로 제공되는 전송 블록(transport block)으로의 다중화/역다중화 기능을 포함한다.
제2 계층(L2)의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능은 RLC SDU의 연결(concatenation), 분할(segmentation) 및 재결합(reassembly)을 포함한다. 무선 베어러(RB: radio bearer)가 요구하는 다양한 QoS(quality of service)를 보장하기 위해, RLC 계층은 투명 모드(TM: transparent mode), 비확인 모드(UM: unacknowledged mode) 및 확인 모드(AM: acknowledge mode)의 세 가지의 동작 모드를 제공한다. AM RLC는 ARQ(automatic repeat request)를 통해 오류 정정을 제공한다. 한편, MAC 계층이 RLC 기능을 수행하는 경우에 RLC 계층은 MAC 계층의 기능 블록으로 포함될 수 있다.
제2 계층(L2)의 패킷 데이터 컨버전스 프로토콜(PDCP: packet data convergence protocol) 계층은 사용자 평면에서 사용자 데이터의 전달, 헤더 압축(header compression) 및 암호화(ciphering) 기능을 수행한다. 헤더 압축 기능은 작은 대역폭을 가지는 무선 인터페이스를 통하여 IPv4(internet protocol version 4) 또는 IPv6(internet protocol version 6)와 같은 인터넷 프로토콜(IP: internet protocol) 패킷을 효율적으로 전송되게 하기 위하여 상대적으로 크기가 크고 불필요한 제어 정보를 담고 있는 IP 패킷 헤더 사이즈를 줄이는 기능을 의미한다. 제어 평면에서의 PDCP 계층의 기능은 제어 평면 데이터의 전달 및 암호화/무결정 보호(integrity protection)을 포함한다.
제3 계층(L3)의 최하위 부분에 위치한 무선 자원 제어(RRC: radio resource control) 계층은 제어 평면에만 정의된다. RRC 계층은 단말과 네트워크 간의 무선 자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 단말과 네트워크는 RRC 계층을 통해 RRC 메시지를 서로 교환한다. RRC 계층은 무선 베어러들의 설정(configuration), 재설정(re-configuration) 및 해제(release)와 관련하여 논리 채널, 전송 채널 및 물리 채널을 제어한다. 무선 베어러는 단말과 네트워크 사이의 데이터 전송을 위하여 제2 계층(L2)에 의하여 제공되는 논리적인 경로를 의미한다. 무선 베어러가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 것을 의미한다. 무선 베어러는 다시 시그널링 무선 베어러(SRB: signaling RB)와 데이터 무선 베어러(DRB: data RB) 두 가지로 나눠 질 수 있다. SRB는 제어 평면에서 RRC 메시지를 전송하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자 평면에서 사용자 데이터를 전송하는 통로로 사용된다.
RRC 계층 상위에 위치하는 NAS(non-access stratum) 계층은 세션 관리(session management)와 이동성 관리(mobility management) 등의 기능을 수행한다.
기지국을 구성하는 하나의 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정되어 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다.
네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향 전송채널(downlink transport channel)은 시스템 정보를 전송하는 방송 채널(BCH: broadcast channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH, 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 DL-SCH 등이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 DL-SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 멀티캐스트 채널(MCH: multicast channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향 전송채널(uplink transport channel)로는 초기 제어메시지를 전송하는 랜덤 액세스 채널(RACH: random access channel), 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 UL-SCH(uplink shared channel)가 있다.
논리 채널(logical channel)은 전송 채널의 상위에 있으며, 전송 채널에 맵핑된다. 논리 채널은 제어 영역 정보의 전달을 위한 제어 채널과 사용자 영역 정보의 전달을 위한 트래픽 채널로 구분될 수 있다. 제어 채널로는 방송 제어 채널(BCCH: broadcast control channel), 페이징 제어 채널(PCCH: paging control channel), 공통 제어 채널(CCCH: common control channel), 전용 제어 채널(DCCH: dedicated control channel), 멀티캐스트 제어 채널(MCCH: multicast control channel) 등이 있다. 트래픽 채널로는 전용 트래픽 채널(DTCH: dedicated traffic channel), 멀티캐스트 트래픽 채널(MTCH: multicast traffic channel) 등이 있다. PCCH는 페이징 정보를 전달하는 하향링크 채널이고, 네트워크가 UE가 속한 셀을 모를 때 사용된다. CCCH는 네트워크와의 RRC 연결을 가지지 않는 UE에 의해 사용된다. MCCH 네트워크로부터 UE로의 MBMS(Multimedia Broadcast and Multicast Service) 제어 정보를 전달하기 위하여 사용되는 점-대-다점(point-to-multipoint) 하향링크 채널이다. DCCH는 UE와 네트워크 간에 전용 제어 정보를 전달하는 RRC 연결을 가지는 단말에 의해 사용되는 일-대-일(point-to-point) 양방향(bi-directional) 채널이다. DTCH는 상향링크 및 하향링크에서 존재할 수 있는 사용자 정보를 전달하기 위하여 하나의 단말에 전용되는 일-대-일(point-to-point) 채널이다. MTCH는 네트워크로부터 UE로의 트래픽 데이터를 전달하기 위하여 일-대-다(point-to-multipoint) 하향링크 채널이다.
논리 채널(logical channel)과 전송 채널(transport channel) 간 상향링크 연결의 경우, DCCH는 UL-SCH과 매핑될 수 있고, DTCH는 UL-SCH와 매핑될 수 있으며, CCCH는 UL-SCH와 매핑될 수 있다. 논리 채널(logical channel)과 전송 채널(transport channel) 간 하향링크 연결의 경우, BCCH는 BCH 또는 DL-SCH와 매핑될 수 있고, PCCH는 PCH와 매핑될 수 있으며, DCCH는 DL-SCH와 매핑될 수 있으며, DTCH는 DL-SCH와 매핑될 수 있으며, MCCH는 MCH와 매핑될 수 있으며, MTCH는 MCH와 매핑될 수 있다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 물리 채널의 구조를 간략히 예시하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 물리 채널은 주파수 영역(frequency domain)에서 하나 이상의 서브캐리어와 시간 영역(time domain)에서 하나 이상의 심볼로 구성되는 무선 자원을 통해 시그널링 및 데이터를 전달한다.
1.0ms 길이를 가지는 하나의 서브프레임은 복수의 심볼로 구성된다. 서브프레임의 특정 심볼(들)(예를 들어, 서브프레임의 첫번째 심볼)은 PDCCH를 위해 사용될 수 있다. PDCCH는 동적으로 할당되는 자원에 대한 정보(예를 들어, 자원 블록(Resource Block), 변조 및 코딩 방식(MCS: Modulation and Coding Scheme) 등)를 나른다.
랜덤 액세스 절차(Random Access Procedure)
이하에서는 LTE/LTE-A 시스템에서 제공하는 랜덤 액세스 절차(random access procedure)에 대해 살펴본다.
랜덤 액세스 절차는 단말이 기지국과의 RRC 연결(RRC Connection)이 없어, RRC 아이들 상태에서 초기 접속 (initial access)을 수행하는 경우, RRC 연결 재-확립 절차(RRC connection re-establishment procedure)를 수행하는 경우 등에 수행된다.
LTE/LTE-A 시스템에서는 랜덤 액세스 프리앰블(random access preamble, RACH preamble)을 선택하는 과정에서, 특정한 집합 안에서 단말이 임의로 하나의 프리앰블을 선택하여 사용하는 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차(contention based random access procedure)과 기지국이 특정 단말에게만 할당해준 랜덤 액세스 프리앰블을 사용하는 비 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차(non-contention based random access procedure)을 모두 제공한다.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차를 설명하기 위한 도면이다.
(1) 제1 메시지(Msg 1, message 1)
먼저, 단말은 시스템 정보(system information) 또는 핸드오버 명령(handover command)을 통해 지시된 랜덤 액세스 프리앰블의 집합에서 임의로(randomly) 하나의 랜덤 액세스 프리앰블(random access preamble, RACH preamble)을 선택하고, 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 전송할 수 있는 PRACH(physical RACH) 자원을 선택하여 전송한다.
단말로부터 랜덤 액세스 프리앰블을 수신한 기지국은 프리앰블을 디코딩하고, RA-RNTI를 획득한다. 랜덤 액세스 프리앰블이 전송된 PRACH와 관련된 RA-RNTI는 해당 단말이 전송한 랜덤 액세스 프리앰블의 시간-주파수 자원에 따라 결정된다.
(2) 제2 메시지(Msg 2, message 2)
기지국은 제1 메시지 상의 프리앰블을 통해서 획득한 RA-RNTI로 지시(address)되는 랜덤 액세스 응답(random access response)을 단말로 전송한다. 랜덤 액세스 응답에는 랜덤 액세스 프리앰블 구분자/식별자(RA preamble index/identifier), 상향링크 무선자원을 알려주는 상향링크 승인(UL grant), 임시 셀 식별자(TC-RNTI: Temporary Cell RNTI) 그리고 시간 동기 값(TAC: time alignment command)들이 포함될 수 있다. TAC는 기지국이 단말에게 상향링크 시간 정렬(time alignment)을 유지하기 위해 보내는 시간 동기 값을 지시하는 정보이다. 단말은 상기 시간 동기 값을 이용하여, 상향링크 전송 타이밍을 갱신한다. 단말이 시간 동기를 갱신하면, 시간 동기 타이머(time alignment timer)를 개시 또는 재시작한다. UL grant는 후술하는 스케줄링 메시지(제3 메시지)의 전송에 사용되는 상향링크 자원 할당 및 TPC(transmit power command)를 포함한다. TPC는 스케줄링된 PUSCH를 위한 전송 파워의 결정에 사용된다.
단말은 랜덤 액세스 프리앰블을 전송 후에, 기지국이 시스템 정보 또는 핸드오버 명령을 통해 지시된 랜덤 액세스 응답 윈도우(random access response window) 내에서 자신의 랜덤 액세스 응답(random access response)의 수신을 시도하며, PRACH에 대응되는 RA-RNTI로 마스킹된 PDCCH를 검출하고, 검출된 PDCCH에 의해 지시되는 PDSCH를 수신하게 된다. 랜덤 액세스 응답 정보는 MAC PDU(MAC packet data unit)의 형식으로 전송될 수 있으며, 상기 MAC PDU는 PDSCH을 통해 전달될 수 있다.
단말은 기지국에 전송하였던 랜덤 액세스 프리앰블과 동일한 랜덤 액세스 프리앰블 구분자/식별자를 가지는 랜덤 액세스 응답을 성공적으로 수신하면, 랜덤 액세스 응답의 모니터링을 중지한다. 반면, 랜덤 액세스 응답 윈도우가 종료될 때까지 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신하지 못하거나, 기지국에 전송하였던 랜덤 액세스 프리앰블과 동일한 랜덤 액세스 프리앰블 구분자를 가지는 유효한 랜덤 액세스 응답을 수신하지 못한 경우 랜덤 액세스 응답의 수신은 실패하였다고 간주되고, 이후 단말은 프리앰블 재전송을 수행할 수 있다.
(3) 제3 메시지(Msg 3, message 3)
단말이 자신에게 유효한 랜덤 액세스 응답을 수신한 경우에는, 상기 랜덤 액세스 응답에 포함된 정보들을 각각 처리한다. 즉, 단말은 TAC을 적용시키고, TC-RNTI를 저장한다. 또한, UL grant를 이용하여, 단말의 버퍼에 저장된 데이터 또는 새롭게 생성된 데이터를 기지국으로 전송한다.
단말의 최초 접속의 경우, RRC 계층에서 생성되어 CCCH를 통해 전달된 RRC 연결 요청(RRC Connection Request)이 제3 메시지에 포함되어 전송될 수 있으며, RRC 연결 재확립 절차의 경우 RRC 계층에서 생성되어 CCCH를 통해 전달된 RRC 연결 재확립 요청(RRC Connection Re-establishment Request)이 제3 메시지에 포함되어 전송될 수 있다. 또한, NAS 접속 요청 메시지를 포함할 수도 있다.
제3 메시지는 단말의 식별자가 포함되어야 한다. 단말의 식별자를 포함시키는 방법으로는 두 가지 방법이 존재한다. 첫 번째 방법은 단말이 상기 랜덤 액세스 절차 이전에 이미 해당 셀에서 할당 받은 유효한 셀 식별자(C-RNTI)를 가지고 있었다면, 단말은 상기 UL grant에 대응하는 상향링크 전송 신호를 통해 자신의 셀 식별자를 전송한다. 반면에, 만약 랜덤 액세스 절차 이전에 유효한 셀 식별자를 할당 받지 못하였다면, 단말은 자신의 고유 식별자(예를 들면, S-TMSI(SAE temporary mobile subscriber identity) 또는 임의 값(random number))를 포함하여 전송한다. 일반적으로 상기의 고유 식별자는 C-RNTI보다 길다.
단말은 상기 UL grant에 대응하는 데이터를 전송하였다면, 충돌 해결을 위한 타이머(contention resolution timer)를 개시한다.
(4) 제4 메시지(Msg 4, message 4)
기지국은 단말로부터 제3 메시지를 통해 해당 단말의 C-RNTI를 수신한 경우 수신한 C-RNTI를 이용하여 단말에게 제4 메시지를 전송한다. 반면, 단말로부터 제3 메시지를 통해 상기 고유 식별자(즉, S-TMSI 또는 임의 값(random number))를 수신한 경우, 랜덤 액세스 응답에서 해당 단말에게 할당한 TC-RNTI를 이용하여 제4 메시지를 단말에게 전송한다. 일례로, 제4 메시지는 RRC 연결 설정 메시지(RRC Connection Setup)가 포함할 수 있다.
단말은 랜덤 액세스 응답에 포함된 UL grant를 통해 자신의 식별자를 포함한 데이터를 전송한 이후, 충돌 해결을 위해 기지국의 지시를 기다린다. 즉, 특정 메시지를 수신하기 위해 PDCCH의 수신을 시도한다. 상기 PDCCH를 수신하는 방법에 있어서도 두 가지 방법이 존재한다. 앞에서 언급한 바와 같이 상기 UL grant에 대응하여 전송된 제3 메시지가 자신의 식별자가 C-RNTI인 경우, 자신의 C-RNTI를 이용하여 PDCCH의 수신을 시도하고, 상기 식별자가 고유 식별자(즉, S-TMSI 또는 임의 값(random number))인 경우에는, 랜덤 액세스 응답에 포함된 TC-RNTI를 이용하여 PDCCH의 수신을 시도한다. 그 후, 전자의 경우, 만약 상기 충돌 해결 타이머가 만료되기 전에 자신의 C-RNTI를 통해 PDCCH를 수신한 경우에, 단말은 정상적으로 랜덤 액세스 절차가 수행되었다고 판단하고, 랜덤 액세스 절차를 종료한다. 후자의 경우에는 상기 충돌 해결 타이머가 만료되기 전에 TC-RNTI를 통해 PDCCH를 수신하였다면, 상기 PDCCH가 지시하는 PDSCH이 전달하는 데이터를 확인한다. 만약 상기 데이터의 내용에 자신의 고유 식별자가 포함되어 있다면, 단말은 정상적으로 랜덤 액세스 절차가 수행되었다고 판단하고, 랜덤 액세스 절차를 종료한다. 제4 메시지를 통해 단말은 C-RNTI를 획득하고, 이후 단말과 네트워크는 C-RNTI를 이용하여 단말 특정 메시지(dedicated message)를 송수신하게 된다.
한편, 비경쟁 기반 임의접속 과정에서의 동작은 도 6에 도시된 경쟁 기반 임의접속 과정과 달리 제1 메시지 전송 및 제2 메시지 전송만으로 임의접속 절차가 종료되게 된다. 다만, 제1 메시지로서 단말이 기지국에 임의접속 프리앰블을 전송하기 전에 단말은 기지국으로부터 임의접속 프리앰블을 할당받게 되며, 이 할당받은 임의접속 프리앰블을 기지국에 제1 메시지로서 전송하고, 기지국으로부터 임의접속 응답을 수신함으로써 임의접속 절차가 종료되게 된다.
트래킹 영역 업데이트(TAU: Tracking Area Update/Updating) 절차
TAU 절차는 MME에서 수행하는 이동성 관리 절차(mobility management procedure) 중 하나로 EPS에서 단말의 이동성(mobility)을 관리하는 중요한 기능 중 하나이다.
이동성 기반의(mobility based) TAU는 TAI(Tracking Area Identity)(들)의 리스트 내 존재하지 않는 새로운 트래킹 영역(TA: Tracking Area)에 진입한 것을 감지할 때(즉, 트래킹 영역(Tracking area)이 변경되는 경우) 수행될 수 있다.
또한, 단말이 아이들 모드(Idle mode)로 진입 후, 단말에 설정된 주기적 TAU(P-TAU: Periodic TAU) 타이머가 만료될 때, 주기적 TAU 절차가 수행될 수도 있다. 이 주기적 TAU는 네트워크에서 단말이 유효하게 자신의 네트워크에 존재하는 지를 확인하는 접근가능성(reachability) 체크를 위한 방법이라고 할 수 있다.
UE가 시스템에 어태치(Attach)하기 위해 어태치 절차를 수행하는 경우, 그리고 UE의 이동성(mobility)으로 인해 트래킹 영역(TA: Tracking Area) 이동하거나 주기적으로 트래킹 영역 업데이트(TAU: Tracking Area Update) 절차를 수행하는 경우, 절차 중에 UE의 요구에 따라 MME에 의해 UE의 이동성(예를 들어, 진보된 아이들-모드 불연속 수신(eDRX: Extended idle-mode Discontinuous Reception) 또는 파워 세이빙 모드(PSM: Power Saving Mode) 등)과 관련된 설정이 UE에게 설정되어 운영되었다.
후술하는 UE의 TAU 트리거링 조건으로는, eDRX 및 PSM 변경 등이 포함되며, UE가 TAU 절차를 개시하여 이를 요청하는 경우에만 네트워크는 eDRX 및 PSM의 사용 가능 여부 및 적정한 값을 UE에게 설정해 준다.
스탠드-얼론(stand-alone) TAU는 GPRS에 어태치된(GPRS-attached) 또는 E-UTRAN에 어태치된(E UTRAN-attached) UE가 다음과 같은 조건 중 어느 하나를 만족하면 수행된다:
- UE가 네트워크에 등록한 트래킹 영역 식별자(TAI: TA Identity)의 리스트 내 속하지 않은 새로운 TA에 진입하였음을 감지함(RRC-IDLE 모드에서 새로운 비-등가의(non-equivalent) PLMN 내 TA에 진입할 때 IMSI로 어태치(Attach)를 수행하도록 설정된 경우를 제외);
- 주기적인 TA 업데이트 타이머가 만료됨;
- UE가 E_UTRAN을 재선택할 때, UE가 UTRAN PMM 연결(PMM(packet mobility management)-Connected) 상태(예를 들어, URA_PCH)였음;
- UE가 E_UTRAN을 재선택할 때, UE가 GPRS 준비(GPRS READY) 상태였음;
- UE가 E-UTRAN으로 재선택할 때, 임시 식별자(TIN: Temporary Identity)가 "P-TMSI(packet switched network temporary mobile station identifier)"를 지시함(예를 들어, GEARN/UTRAN 상에서 수행된 베어러 구성 수정으로 인하여);
- 해제 원인 "로드 재-균형 TAU 요구(load re-balancing TAU required)"로 RRC 연결이 해제되었음;
- UE 내 RRC 계층이 UE의 NAS 계층에게 RRC 연결 실패(E-UTRAN 또는 UTRAN 내에서)가 발생하였음을 알림;
- UE의 UE 네트워크 능력 및/또는 MS 네트워크 능력 및/또는 UE 특정 DRX 파라미터 및/또는 MS 무선 액세스 능력(예를 들어, GERAN 무선 능력 변경 또는 CDMA 2000 무선 액세스 기술 능력 변경으로 인하여) 정보의 변경;
- UE 내 조건의 변경이 MME에 의해 이전에 제공된 eDRX 파라미터 내 변경을 요구함;
- CS(Circuit Switched) 폴백(fallback)을 지원하거나 또는 IMS 음성을 지원하도록 설정되거나, 또는 둘 모두를 지원하는 UE의 경우, UE의 활용 셋팅 또는 E-UTRAN에 대한 음성 도메인 선호도의 변경;
- SR-VCC(Single Radio Voice Call Continuity) 가능한 UE의 경우, MS 클래스마크 2 및/또는 MS 클래스마크 3 및/또는 지원되는 코덱(codec)의 변경;
- UE가 UE의 허용된 폐쇄 가입자 그룹(CSG: Closed Subscriber Group) 리스트 및 UE의 운영 CSG 리스트 내 존재하지 않은 CSG ID 및 PLMN과 연관된 CSG 셀을 수동적으로 선택함;
- 이동성 관리 백오프(back off) 타이머가 구동 중인 동안에 UE가 MME로부터 페이징 요청을 수신하고, UE의 TIN이 "P-TMSI"를 지시함;
- 선호된 네트워크 동작(Preferred Network Behaviour) 내 포함된 값 또는 정보의 변경이 서빙 MME에 의해 제공된 지원된 네트워크 동작(Supported Network Behaviour)과 호환되지 않음.
이 절차는 ECM-IDLE 상태 또는 ECM-CONNECTED 상태인 UE에 의해 개시된다. TAU 절차 중에 S-GW 변경의 결정은 상술한 트리거와 독립적으로 MME에 의해 수행된다.
PDN 연결과 연관된 APN에 대해 SIPTO(Selected IP(Internet Protocol) Traffic Offload)가 허용되면, MME는 P-GW 위치가 여전히 수락될 수 있는지 여부를 재평가한다. MME가 P-GW 재배치가 필요하다고 결정하면, MME는 TAU/라우팅 영역 업데이트(RAU: Routing Area Update) 절차 종료 시 재활성화(reactivation) 요청으로 PDN 비활성화(deactivation)를 개시할 수 있다.
PDN 연결과 연관된 APN에 대해 SIPTO(Selected IP(Internet Protocol) Traffic Offload)가 허용되면, MME는 다음과 같은 로컬 네트워크 PDN 연결에서 SIPTO를 처리한다.
홈 eNB(HeNB: Home eNB)와 동위치한(collocated) L-GW(Local Gateway)에 있어서:
- MME 내 (intra-MME) 이동성의 경우, TAU 절차의 완료 시, MME는 "재활성화 요청(reactivation requested)" 원인 값으로 로컬 네트워크 PDN 연결에서 SIPTO를 비활성화한다. UE가 이외 PDN 연결을 가지지 않으면, MME는 "재어태치 요구를 수반한 명시적인 디태치(explicit detach with reattach required)" 절차를 개시한다.
- MME/SGSN 간(Inter-MME/SGSN) 이동성의 경우,
TAU 절차의 일부로서, 컨텍스트 응답(Context Response) 메시지를 전송하기 전에 MME에 의해 개시된 PDN 연결 비활성화(MME-initiated PDN Connection Deactivation)를 수행함으로써, 소스 MME(source MME)는 로컬 네트워크 PDN 연결에서 SIPTO에 해당하는 베어러(들)을 제거하고, 로컬 네트워크 PDN 연결에서 SIPTO와 연관된 코어 네트워크 자원을 해제한다.
스탠드-얼론(stand-alone) GW에 있어서:
- MME 내 (intra-MME) 이동성의 경우, TAU 절차 완료 시, MME는 로컬 홈 네트워크 식별자(Local Home Network ID)가 변경되었는지 체크하고, "재활성화 요구(reactivation requested)"를 수반한 로컬 네트워크 PDN 연결에서 SIPTO를 비활성화할지 여부를 결정한다. UE가 이외의 PDN 연결을 가지지 않으면, MME는 "재어태치 요구를 수반한 명시적인 디태치(explicit detach with reattach required)" 절차를 개시한다.
- MME/SGSN 간(Inter-MME/SGSN) 이동성의 경우, TAU/RAU 절차의 완료 시, 새로운 MME/SGSN은 로컬 홈 네트워크 식별자(Local Home Network ID)가 변경되었는지 체크하고, "재활성화 요구(reactivation requested)"를 수반한 로컬 네트워크 PDN 연결에서 SIPTO를 비활성화할지 여부를 결정한다. UE가 이외의 PDN 연결을 가지지 않으면, MME는 "재어태치 요구를 수반한 명시적인 디태치(explicit detach with reattach required)" 절차를 개시한다.
LIPA(Local IP(Internet Protocol) Access)가 UE의 PDN 연결에 대해 활성화되면, 소스 MME(또는 S4-SGSN)은 TAU 절차 동안에 EPS 베어러 컨텍스트 내 LIPA 베어러(들)을 포함하지 않으며, MME/SGSN 간(inter-MME/SGSN) 이동성의 경우 컨텍스트 응답(Context Response) 메시지로 응답하기 전에 또는 MME 간(inter-MME) 이동성의 경우 TAU 요청(TAU Request)을 수신한 후에, MME에 의해 요청된 PDN 단절 절차(MME requested PDN disconnection procedure)를 수행함으로써 LIPA PDN 연결의 코어 네트워크 자원을 해제한다.
TAU 절차 동안에, MME가 SRVCC를 지원하면, 그리고 UE SRVCC 능력이 변경되었으면, MME는 HSS에게 UE SRVCC 능력을 알려준다(추가적인 IMS 등록을 위해).
TAU 절차 동안에, MME가 S-GW 및/또는 MME가 재배치될 필요가 있다고 감지하면, TAU 절차가 시작되었으므로 이전(old) MME는 P-GW에 의해 개시된 EPS 베어러 요청(PDN GW initiated EPS bearer(s) request)을 거절할 수 있다. 그리고, 거절되었으면, 이전(old) MME는 이동성 절차가 진행 중이므로 일시적으로 요청이 거절되었다는 지시를 포함시킨다. 거절은 요청이 일시적으로 거절되었다는 지시와 함께 S-GW에 의해 P-GW로 전달된다.
EPS 베어러(들)에 대한 P-GW에 의해 개시된 절차에 대하여 이동성 절차가 진행 중이므로 요청이 일시적으로 거절되었다는 지시를 수반한 거절이 수신될 때, P-GW는 지역적으로(locally) 설정된 가드 타이머(guard timer)를 시작한다. P-GW가 TAU 절차가 완료되었음을 감지할 때, 또는 가드 타이머 만료 또는 메시지 수신을 이용하여 실패되었음을 감지할 때, P-GW는 미리 설정된 횟수까지 재시도한다.
eNB는 현재 셀의 TAU+ECGI(E-UTRAN Cell Global Identifier)를 매 S1-AP 상향링크 NAS 전달(S1-AP UPLINK NAS TRANSPORT) 메시지에 포함시킨다.
eNB는 하나 이상의 TA에 대한 셀을 포함할 수 있으며, eNB 내(intra-eNB) 셀 변경은 일반적으로 MME에게 알려지지 않는다. 다만, MME는 TAU 수락(TAU Accept) 메시지를 정확하게 제공하기 위하여 UE의 현재 TAI를 알 필요가 있다.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 트래킹 영역 업데이트 절차를 예시한다.
도 7에서는 S-GW의 변경을 수반하는 TAU 절차를 예시한다.
1. TAU 절차의 시작을 위한 앞서 설명한 트리거(trigger) 중에 하나가 발생된다.
2. UE는 선택된 네트워크(Selected Network) 및 이전(old) 전역 고유 MME 식별자(GUMMEI: Globally Unique MME Identifier)를 지시하는 RRC 파라미터와 함께 TAU 요청(TAU Request) 메시지를 eNB에게 전송함으로써 TAU 절차를 개시한다.
TAU 요청(TAU Request) 메시지는 UE 코어 네트워크 능력(UE Core Network Capability), 모바일 스테이션(MS: Mobile Station) 네트워크 능력(MS Network Capability), 선호되는 네트워크 동작(Preferred Network behavior), 이전(old) 전역 고유 임시 식별자(GUTI: Globally Unique Temporary Identity), 이전 GUTI 타입(Old GUTI type), 마지막 방문한 TAI(last visited TAI), 액티브 플래그(active flag), EPS 베어러 상태(EPS bearer status), 패킷 임시 모바일 가입 식별자(P-TMSI: Packet Temporary Mobile Subscriber Identity) 시그니처(Signature), 추가적인 GUTI(additional GUTI), E-UTRAN을 위한 키 세트 식별자(Key Set Identifier for E-UTRAN, eKSI), NAS 시퀀스 번호(NAS sequence number), NAS 메시지 인증 코드(NAS-MAC: Message Authentication Code), 키 세트 식별자(KSI: Key Set Identifier), 보이스 도메인 선호 및 UE의 용도 세팅(Voice domain preference and UE's usage setting)을 포함할 수 있다.
active flag는 UE가 ECM-IDLE 상태일 때, TAU 절차에 의해 모든 액티브(active) EPS 베어러(들)에 대한 무선 베어러 및 S1 베어러(들)을 활성화하기 위한 UE에 의한 요청이다. EPS 베어러 상태는 UE 내 액티브(active)된 각 베어러를 지시한다.
어떠한 활성화된 PDN 연결이 없는 CIoT EPS Optimization을 사용하는 UE의 경우, active flag 또는 EPS 베어러 상태는 TAU Request 메시지 내 포함되지 않는다.
3. eNB는 이전(old) GUMMEI, 지시된 Selected Network 및 RAT을 나르는 RRC 파라미터로부터 MME 주소를 도출한다. 또한, MME 주소는 RRC CIoT EPS Optimization 정보에 기반하여 도출될 수도 있다.
eNB는 CSG 액세스 모드(CSG access mode), CSG ID, TAI+ECGI, TAU Request 메시지가 수신된 셀의 RAT 타입(RAT type), Selected Network와 함께 TAU Request 메시지를 MME에게 전달한다.
4. 새로운(new) MME는 이전 노드(old node)(즉, MME 또는 SGSN)의 타입을 구분(differentiate)하고, old MME/S4 SGSN 주소를 도출하기 위하여 UE로부터 수신한 GUTI를 사용한다. 그리고, 새로운 MME는 사용자 정보를 획득하기 위하여 컨텍스트 요청(Context Request) 메시지를 old MME/old S4 SGSN에게 전송한다.
Context Request 메시지는 이전 GUTI(old GUTI), 완전한 TAU Request 메시지, P TMSI Signature, MME 주소(Address), UE 적합(UE validated), CIoT EPS optimization 지원 지시(CIoT EPS Optimisation support indication)를 포함할 수 있다.
new MME가 CIoT EPS Optimization을 지원하면, CIoT EPS Optimization 지원 지시가 다양한 CIoT EPS Optimization의 지원(예를 들어, CP optimization을 위한 헤더 압축(header compression)을 지원)을 지시하는 Context Request 메시지에 포함된다.
5. Context Request가 old MME에게 전송되면, old MME는 컨텍스트 응답(Context Response) 메시지로 응답한다.
Context Response 메시지는 IMSI, 모바일 장치(ME: Mobile Equipment) 식별자(ME Identity, IMEISV(International Mobile Station Equipment Identity and Software Version Number)), 이동성 관리(MM: Mobility Management) 컨텍스트(MM Context), EPS 베어러 컨텍스트(들)(EPS Bearer Context(s)), S-GW의 시그널링 주소 및 TEID(들), 아이들 모드 시그널링 감소(ISR: Idle mode Signalling Reduction) 지원(ISR Supported), MS 정보 변경 보고 동작(MS Info Change Reporting Action)(이용 가능한 경우), CSG 정보 보고 동작(CSG Information Reporting Action)(이용 가능한 경우), UE 시간 존(UE Time Zone), UE 코어 네트워크 능력(UE Core Network Capability), UE 특정 DRX 파라미터(들)(UE Specific DRX Parameters)을 포함할 수 있다.
new MME가 CIoT EPS Optimization을 지원하고, UE에 대한 강인한 헤더 압축(RoHC: Robust Header Compression) 컨텍스트가 존재하면, Context Response 메시지는 헤더 압축 설정(Header Compression Configuration)을 포함한다.
어떠한 활성화된 PDN 연결이 없는 CIoT EPS Optimization을 사용하는 UE의 경우, EPS 베어러 컨텍스트(들)은 Context Response 메시지에 포함되지 않는다.
CIoT EPS Optimisation support indication에 기반하여, old MME는 new MME가 지원하는 EPS 베어러 컨텍스트(들)만을 전달한다. new MME가 CIoT EPS Optimization을 지원하지 않으면, non-IP PDN 연결의 EPS 베어러 컨텍스트(들)은 new MME에게 전달되지 않는다. PDN 연결의 EPS 베어러 컨텍스트(들)이 전달되지 않으면, old MME는 해당 PDN 연결에 대한 모든 베어러가 실패라고 간주하고, MME 요청 PDN 단절 절차(MME requested PDN disconnection procedure)를 트리거링(triggering)함으로써 해당 PDN 연결을 해제한다. old MME 내 버퍼링된 데이터는 컨텍스트 확인(Context Acknowledge) 메시지 수신 후 폐기된다.
6. 앞서 2 단계에서 전송된 TAU Request 메시지의 무결성 체크가 실패하면, 인증은 의무적(mandatory)이다.
7. MME(즉, MME가 변경되어 새로운(new) MME인 경우)는 S-GW의 이전(relocate)를 결정한다. old S-GW가 UE를 계속하여 서비스(serve)할 수 없을 때, S-GW는 이전(relocate)된다. MME(즉, MME가 변경되어 new MME인 경우)는 또한 new S-GW가 UE를 더 오랜 시간 서비스(serve)할 것이 예상되거나 및/또는 P-GW 경로 측면에서 더욱 최적화되는 경우, 또는 new S-GW가 P-GW와 공동 배치(co-located)될 수 있는 경우에 S-GW의 이전(relocate)를 결정할 수 있다.
MME가 변경되었으면, new MME는 컨텍스트 확인(Context Acknowledge) 메시지를 old MME/old S4 SGSN에게 전송한다.
Context Acknowledge 메시지는 S-GW 변경 지시를 포함한다.
어떠한 활성화된 PDN 연결이 없는 CIoT EPS Optimization을 사용하는 UE의 경우, 8, 9, 10, 11, 18 및 19 단계를 스킵(skip)된다.
8. MME가 변경되었으면, new MME는 old MME/old S4 SGSN로부터 수신한 베어러 컨텍스트를 이용하여 UE로부터 수신한 EPS bearer status를 확인(verify)한다. MME가 변경되지 않았으면, MME는 MM context 내 이용 가능한 베어러 컨텍스트를 이용하여 UE로부터의 EPS bearer status를 확인(verify)한다.
MME는 UE 내 활성화되지 않은 EPS 베어러(들)과 관련된 어떠한 네트워크 자원을 해제한다. 베어러 컨텍스트가 전혀 존재하지 않으면, MME는 TAU Request를 거절한다.
MME가 new S-GW를 선택하였으면, MME는 PDN 연결 별로 세션 생성 요청(Create Session Request) 메시지를 선택된 new S-GW에게 전송한다.
Create Session Request 메시지는 IMSI, 베어러 컨텍스트(들), MME 주소(MME Address) 및 TEID, 타입(Type), S5/S8 상의 프로토콜 타입(Protocol Type over S5/S8), RAT type, 서빙 네트워크(Serving Network), UE Time Zone을 포함할 수 있다.
new MME는 SCEF를 수반한 EPS 베어러 컨텍스트를 수신하면, new MME는 SCEF를 업데이트한다.
9. S-GW는 PDN 연결 별로 P-GW(들)에게 베어러 수정 요청(Modify Bearer Request) 메시지를 전송한다.
Modify Bearer Request 메시지는 S-GW 주소 및 TEID, RAT type, Serving Network, PDN 과금 중단 지원 지시(PDN Charging Pause Support Indication)를 포함할 수 있다.
9a. 동적인 정책 및 과금 제어(PCC: Policy and Charging Control)가 배치(deploy)되고 RAT type 정보가 P-GW로부터 정책 및 과금 규칙 기능(PCRF: Policy and Charging Rules Function)에게 전달될 필요가 있으면, P-GW는 RAT type 정보를 IP CAN(IP connectivity access network) 세션 수정 절차(IP CAN Session Modification procedure)를 이용하여 PCRF에게 전송한다.
10. P-GW는 자신의 베어러 컨텍스트를 업데이트하고, 베어러 수정 응답(Modify Bearer Response) 메시지를 S-GW에게 송부한다.
Modify Bearer Response 메시지는 MSISDN, 과금 식별자(Charging Id), PDN 과금 중단 활성 지시(PDN Charging Pause Enabled Indication)(P-GW가 이 기능 활성을 선택한 경우)를 포함할 수 있다.
11. S-GW는 자신의 베어러 컨텍스트를 업데이트한다. 이를 통해, S-GW는 베어러 PDU(들)을 eNB로부터 수신할 때 이를 P-GW에게 라우트(route)할 수 있다.
S-GW는 세션 생성 응답(Create Session Response) 메시지를 MME에게 전송한다.
Create Session Response 메시지는 사용자 평면 및 제어 평면을 위한 S-GW 주소 및 TEID, 상향링크 트래픽 및 제어 평면을 위한 P-GW TEID(들)(GTP(GPRS Tunnelling Protocol)-기반 S5/S8의 경우) 또는 GRE 키(들)(PMIP(Proxy Mobile IP)-기반 S5/S8의 경우), MS 정보 변경 보고 동작(MS Info Change Reporting Action)을 포함할 수 있다.
12. new MME는 GUTI, 추가적인 GUTI 또는 old CN 노드로부터 컨텍스트 데이터와 함께 수신한 IMSI에 의해 식별된 UE에 대한 가입 데이터가 있는지(hold) 확인한다.
new MME 내 이 UE에 대한 가입 데이터가 없으면, new MME는 위치 업데이트 요청(Update Location Request) 메시지를 HSS에게 전송한다.
Update Location Request 메시지는 MME 식별자(MME Identity), IMSI, ULR-플래그(들)(Update Location Request Flags), MME 능력(MME Capabilities), 패킷 스위치(PS: Packet Switched) 세션 상에서 IMS 보이스의 동종의 지원(Homogeneous Support of IMS Voice over PS Sessions), UE SRVCC 능력(UE SRVCC(Single Radio Voice Call Continuity) capability), 동등한 PLMN 리스트(equivalent PLMN list), ME 식별자(ME Identity (IMEISV))를 포함할 수 있다.
13. HSS는 업데이트 절차로 셋팅된 취소 타입(Cancellation Type)을 수반하는 위치 취소(Cancel Location) 메시지를 old MME에게 전송한다.
Cancel Location 메시지는 IMSI, 취소 타입(Cancellation Type)을 포함할 수 있다.
14. 앞서 4 단계에서 시작된 타이머가 구동되고 있지 않으면, old MME는 MM 컨텍스트를 제거한다. 그렇지 않으면, 타이머가 만료될 때 컨텍스트가 제거된다.
old MME는 IMSI를 포함하는 위치 취소 확인(Cancel Location Ack) 메시지로 HSS에게 응답한다.
15. old S4 SGSN이 Context Acknowledge 메시지를 수신하고, UE가 Iu 연결 상태인 경우, old S4 SGSN는 앞서 4 단계에서 시작된 타이머가 만료된 후, Iu 해제 명령(Iu Release Command) 메시지를 RNC에게 전송한다.
16. RNC는 Iu 해제 완료(Iu Release Complete) 메시지로 응답한다.
17. HSS는 IMSI와 가입 데이터(Subscription Data)를 포함하는 위치 업데이트 확인(Update Location Ack) 메시지를 new MME에게 전송함으로써, 위치 업데이트 요청 메시지에 확인응답(acknowledge)한다.
18. MME가 변경되었으면, 앞서 4 단계에서 시작된 타이머가 만료될 때, old MME/old S4 SGSN는 지역적인(local) MME 또는 SGSN 베어러 자원을 해제한다. 추가적으로, 앞서 7 단계에서 Context Acknowledge 메시지 내 S-GW 변경 지시를 수신하였으면, old MME/old S4 SGSN는 원인(cause), 동작 지시(Operation Indication)를 포함하는 세션 삭제 요청(Delete Session Request) 메시지를 old S-GW에게 전송함으로써 EPS 베어러 자원을 삭제한다.
MME가 변경되지 않았으면, 11 단계는 old S-GW에서 EPS 베어러 자원의 해제를 트리거(trigger)한다.
19. S-GW는 원인(Cause)를 포함하는 세션 삭제 응답(Delete Session Response) 메시지로 확인응답(acknowledge)한다.
S-GW는 해당 UE에 대하여 버퍼링된 어떠한 패킷도 폐기(discard)한다.
20. MME는 TAU 승인(TAU Accept) 메시지를 UE에게 전송한다.
TAU Accept 메시지는 GUTI, TAI 리스트, EPS 베어러 상태(EPS bearer status), NAS 시퀀스 번호(NAS sequence number), NAS-MAC, PS 세션 상의 IMS 보이스 지원(IMS Voice over PS session supported), 긴급 서비스 지원 지시(Emergency Service Support indicator), 위치 서비스 지원 지시(LCS(Location Service) Support Indication), 지원되는 네트워크 동작(Supported Network Behaviour)를 포함할 수 있다.
active flag가 셋팅되면, MME는 eNB에게 핸드오버 제한 리스트(Handover Restriction List)를 제공할 수 있다. MME가 새로운 GUTI를 할당하면, GUTI가 TAU Accept 메시지에 포함된다. active flag가 TAU Request 메시지 내 셋팅되면, 사용자 평면 셋업 절차가 TAU Accept 메시지와 함께 활성화된다. MME 내 UE에 대한 하향링크 데이터 버퍼 만료 시간(DL Data Buffer Expiration Time)이 만료하면, MME가 TAU Request 메시지 내 active flag를 수신하지 않았더라도, 사용자 평면 셋업 절차가 활성화된다. UE가 여전히 연결되어 있는 중에 new MME가 하향링크 데이터 통지(Downlink Data Notification) 메시지를 수신하거나 또는 어떠한 하향링크 시그널링 메시지를 수신하면, new MME가 TAU Request 메시지 내 active flag를 수신하지 않았더라도, 사용자 평면 셋업 절차가 활성화된다.
어떠한 활성화된 PDN 연결이 없는 CIoT EPS Optimization을 사용하는 UE의 경우, TAU Accept 메시지 내 EPS 베어러 상태가 포함되지 않는다.
21. GUTI가 TAU Accept 내 포함되었으면, UE는 TAU 완료(TAU Complete) 메시지를 MME에게 전송함으로써 수신한 메시지를 확인응답(acknowledge)한다.
active flag가 TAU Request 메시지 내에서 셋팅되지 않고, TAU가 ECM-CONNECTED 상태에서 개시되지 않았을 때, new MME는 S1 해제 절차에 따라 UE와의 시그널링 연결을 해제한다.
new MME는 보안 기능을 수행한 후 또는 TAU 절차가 완료될 때까지 기다린 후 E-RAB(E-UTRAN Radio Access Bearer) 확립을 개시할 수 있다. UE에 있어서, E-RAB 확립은 TAU 요청이 전송된 후에 어느 때든 발생될 수 있다.
본 문서에서 사용되는 용어는 다음과 같이 정의될 수 있다.
- 5G 시스템(5GS: 5G System): 5G 액세스 네트워크(AN: Access Network), 5G 코어 네트워크 및 사용자 장치(UE: User Equipment)로 구성되는 시스템
- 5G 액세스 네트워크(5G-AN: 5G Access Network)(또는 AN): 5G 코어 네트워크에 연결되는 차세대 무선 액세스 네트워크(NG-RAN: New Generation Radio Access Network) 및/또는 비-3GPP 액세스 네트워크(non-3GPP AN: non-5G Access Network)로 구성되는 액세스 네트워크.
- 차세대 무선 액세스 네트워크(NG-RAN: New Generation Radio Access Network)(또는 RAN): 5GC에 연결된다는 공통의 특징을 가지며, 다음의 옵션 중 하나 이상을 지원하는 무선 액세스 네트워크:
1) 스탠드얼론 새로운 무선(Standalone New Radio).
2) E-UTRA 확장을 지원하는 앵커(anchor)인 새로운 무선(new radio).
3) 스탠드얼론 E-UTRA(예를 들어, eNodeB).
4) 새로운 무선(new radio) 확장을 지원하는 앵커(anchor)
- 5G 코어 네트워크(5GC: 5G Core Network): 5G 액세스 네트워크에 연결되는 코어 네트워크
- 네트워크 기능(NF: Network Function): 네트워크 내 3GPP에서 채택(adopted)되거나 또는 3GPP에서 정의된 처리 기능을 의미하고, 이러한 처리 기능은 정의된 기능적인 동작(functional behavior)과 3GPP에서 정의된 인터페이스를 포함한다.
- NF 서비스(NF service): 서비스-기반 인터페이스를 통해 NF에 의해 노출되고, 다른 인증된 NF(들)에 의해 이용되는(consumed) 기능
- 네트워크 슬라이스(Network Slice): 특정 네트워크 능력(들) 및 네트워크 특징(들)을 제공하는 논리적인 네트워크
- 네트워크 슬라이스 인스턴스(Network Slice instance): 배치되는 네트워크 슬라이스를 형성하는 NF 인스턴스(들) 및 요구되는 자원(들)(예를 들어, 계산, 저장 및 네트워킹 자원)의 세트
- 프로토콜 데이터 유닛(PDU: Protocol Data Unit) 연결 서비스(PDU Connectivity Service): UE와 데이터 네트워크 간의 PDU(들)의 교환을 제공하는 서비스.
- PDU 연결 서비스(PDU Connectivity Service): UE와 데이터 네트워크 간의 PDU(들)의 교환을 제공하는 서비스
- PDU 세션(PDU Session): PDU Connectivity Service를 제공하는 UE와 데이터 네트워크 간의 연계(association). 연계 타입은 인터넷 프로토콜(IP: Internet Protocol), 이더넷(Ethernet) 또는 비구조화(unstructured)될 수 있다.
본 발명이 적용될 수 있는 5G 시스템 아키텍처
5G 시스템은 4세대 LTE 이동통신 기술로부터 진보된 기술로서 기존 이동통신망 구조의 개선(Evolution) 혹은 클린-스테이트(Clean-state) 구조를 통해 새로운 무선 액세스 기술(RAT: Radio Access Technology), LTE(Long Term Evolution)의 확장된 기술로서 eLTE(extended LTE), non-3GPP(예를 들어, 무선 근거리 액세스 네트워크(WLAN: Wireless Local Area Network)) 액세스 등을 지원한다.
5G 시스템 아키텍처는 배치(deployment)가 네트워크 기능 가상화(Network Function Virtualization) 및 소프트웨어 정의 네트워킹(Software Defined Networking)과 같은 기술을 사용할 수 있도록 데이터 연결 및 서비스를 지원하도록 정의된다. 5G 시스템 아키텍처는 제어 평면(CP: Control Plane) 네트워크 기능(NF: Network Function)들 간에 서비스-기반 상호동작(interaction)들을 활용한다. 몇 가지 주요한 원칙 및 컨셉은 다음과 같다:
- CP 기능들과 사용자 평면(UP: User Plane) 기능들을 구분하고, 독립적인 확장성(scalability), 진화(evolution), 유연한 배치들(예를 들어, 중앙집중된(centralized) 위치 또는 분산된(원격) 위치)을 허용함
- 기능 설계를 모듈화(예를 들어, 유연하고 효율적인 네트워크 슬라이싱을 가능하게 함)
- 서비스로서 절차들(즉, NF들 간의 상호동작(interaction)의 세트)이 어디에도 적용 가능하도록 정의
- 필요하다면, 각 NF가 다른 NF와 직접적으로 상호동작(interaction) 가능. 아키텍처는 제어 평면 메시지를 라우팅할 수 있도록 중간 기능(intermediate function)의 사용을 배제하지 않음
- 액세스 네트워크(AN: Access Network)와 코어 네트워크(CN: Core Network) 간의 종속성을 최소화함. 아키텍처는 서로 다른 액세스 타입(예를 들어, 3GPP 액세스 및 비-3GPP 액세스)를 통합하는 공통된 AN-CN 인터페이스를 가지는 집중된(converged) 코어 네트워크로 정의됨
- 통일된 인증 프레임워크를 지원함
- "계산(compute)" 자원이 "저장(storage)" 자원으로부터 분리되는, "무상태(stateless)" NF들을 지원함
- 능력 확장을 지원
- 로컬 및 중앙집중된(centralized) 서비스에 동시(concurrent) 액세스를 지원. 낮은 레이턴시(latency) 서비스 및 로컬 데이터 네트워크로의 액세스를 지원하기 위해, UP 기능들이 액세스 네트워크에 근접하게 배치될 수 있음
-방문 PLMN(visited PLMN) 내 로컬 발생(LBO: Local BreakOut) 트래픽 뿐만 아니라 홈 라우팅된(Home routed) 트래픽 모두에 대한 로밍을 지원
5G 시스템은 서비스-기반으로 정의되고, 5G 시스템을 위한 아키텍처(architecture) 내 네트워크 기능(NF: Network Function)들 간의 상호동작(interaction)은 다음과 같이 2가지 방식으로 나타낼 수 있다.
- 서비스-기반 표현(representation)(도 8): 제어 평면(CP: Control Plane) 내 네트워크 기능들(예를 들어, AMF)은 다른 인증된 네트워크 기능들이 자신의 서비스에 액세스하는 것을 허용한다. 이 표현은 필요한 경우 점-대-점(point-to-point) 참조 포인트(reference point)도 포함한다.
- 참조 포인트 표현(representation)(도 9): 2개의 NF들(예를 들어, AMF 및 SMF) 간의 점-대-점 참조 포인트(예를 들어, N11)에 의해 기술되는 NF들 내 NF 서비스들 간의 상호동작을 나타낸다.
도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템 아키텍쳐를 예시한다.
도 8에서 예시된 서비스-기반 인터페이스는 소정의 NF에 의해 제공되는/노출되는 서비스의 세트를 나타낸다. 서비스-기반 인터페이스는 제어 평면 내에서 사용된다.
도 8을 참조하면, 5G 시스템 아키텍처는 다양한 구성요소들(즉, 네트워크 기능(NF: network function))을 포함할 수 있으며, 도 8에서 그 중에서 일부에 해당하는, 인증 서버 기능(AUSF: Authentication Server Function), 액세스 및 이동성 관리 기능(AMF: (Core) Access and Mobility Management Function), 세션 관리 기능(SMF: Session Management Function), 정책 제어 기능(PCF: Policy Control function), 어플리케이션 기능(AF: Application Function), 통합된 데이터 관리(UDM: Unified Data Management), 데이터 네트워크(DN: Data network), 사용자 평면 기능(UPF: User plane Function), 네트워크 노출 기능(NEF: Network Exposure Function), NF 저장소 기능(NRF: NF Repository Function), (무선) 액세스 네트워크((R)AN: (Radio) Access Network), 사용자 장치(UE: User Equipment)를 도시한다.
각 NF들은 다음과 같은 기능을 지원한다.
- AUSF는 UE의 인증을 위한 데이터를 저장한다.
- AMF는 UE 단위의 접속 및 이동성 관리를 위한 기능을 제공하며, 하나의 UE 당 기본적으로 하나의 AMF에 연결될 수 있다.
구체적으로, AMF는 3GPP 액세스 네트워크들 간의 이동성을 위한 CN 노드 간 시그널링, 무선 액세스 네트워크(RAN: Radio Access Network) CP 인터페이스(즉, N2 인터페이스)의 종단(termination), NAS 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 슬라이싱(Network Slicing)의 지원, SMF 선택, 합법적 감청(Lawful Intercept)(AMF 이벤트 및 LI 시스템으로의 인터페이스에 대한), UE와 SMF 간의 세션 관리(SM: session management) 메시지의 전달 제공, SM 메시지 라우팅을 위한 트랜스패런트 프록시(Transparent proxy), 액세스 인증(Access Authentication), 로밍 권한 체크를 포함한 액세스 허가(Access Authorization), UE와 SMSF 간의 SMS 메시지의 전달 제공, 보안 앵커 기능(SEA: Security Anchor Function), 보안 컨텍스트 관리(SCM: Security Context Management) 등의 기능을 지원한다.
AMF의 일부 또는 전체의 기능들은 하나의 AMF의 단일 인스턴스(instance) 내에서 지원될 수 있다.
- DN은 예를 들어, 운영자 서비스, 인터넷 접속 또는 서드파티(3rd party) 서비스 등을 의미한다. DN은 UPF로 하향링크 프로토콜 데이터 유닛(PDU: Protocol Data Unit)을 전송하거나, UE로부터 전송된 PDU를 UPF로부터 수신한다.
- PCF는 어플리케이션 서버로부터 패킷 흐름에 대한 정보를 수신하여, 이동성 관리, 세션 관리 등의 정책을 결정하는 기능을 제공한다. 구체적으로, PCF는 네트워크 동작을 통제하기 위한 단일화된 정책 프레임워크 지원, CP 기능(들)(예를 들어, AMF, SMF 등)이 정책 규칙을 시행할 수 있도록 정책 규칙 제공, 사용자 데이터 저장소(UDR: User Data Repository) 내 정책 결정을 위해 관련된 가입 정보에 액세스하기 위한 프론트 엔드(Front End) 구현 등의 기능을 지원한다.
- SMF는 세션 관리 기능을 제공하며, UE가 다수 개의 세션을 가지는 경우 각 세션 별로 서로 다른 SMF에 의해 관리될 수 있다.
구체적으로, SMF는 세션 관리(예를 들어, UPF와 AN 노드 간의 터널(tunnel) 유지를 포함하여 세션 확립, 수정 및 해제), UE IP 주소 할당 및 관리(선택적으로 인증 포함), UP 기능의 선택 및 제어, UPF에서 트래픽을 적절한 목적지로 라우팅하기 위한 트래픽 스티어링(traffic steering) 설정, 정책 제어 기능(Policy control functions)를 향한 인터페이스의 종단, 정책 및 QoS의 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(AMF를 경유하여 N2를 통해 AN에게 전달), 세션의 SSC 모드 결정, 로밍 기능 등의 기능을 지원한다.
SMF의 일부 또는 전체의 기능들은 하나의 SMF의 단일 인스턴스(instance) 내에서 지원될 수 있다.
- UDM은 사용자의 가입 데이터, 정책 데이터 등을 저장한다. UDM은 2개의 부분, 즉 어플리케이션 프론트 엔드(FE: front end) 및 사용자 데이터 저장소(UDR: User Data Repository)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 프로파일을 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, SMS 관리 등의 기능을 지원한다.
- UPF는 DN으로부터 수신한 하향링크 PDU를 (R)AN을 경유하여 UE에게 전달하며, (R)AN을 경유하여 UE로부터 수신한 상향링크 PDU를 DN으로 전달한다.
구체적으로, UPF는 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(SDF: Service Data Flow)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. UPF의 일부 또는 전체의 기능들은 하나의 UPF의 단일 인스턴스(instance) 내에서 지원될 수 있다.
- AF는 서비스 제공(예를 들어, 트래픽 라우팅 상에서 어플리케이션 영향, 네트워크 능력 노출(Network Capability Exposure) 접근, 정책 제어를 위한 정책 프레임워크와의 상호동작 등의 기능을 지원)을 위해 3GPP 코어 네트워크와 상호동작한다.
- NEF는 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. NEF는 다른 네트워크 기능(들)로부터 (다른 네트워크 기능(들)의 노출된 능력(들)에 기반한) 정보를 수신한다. NEF는 데이터 저장 네트워크 기능으로의 표준화된 인터페이스를 이용하여 구조화된 데이터로서 수신된 정보를 저장할 수 있다. 저장된 정보는 NEF에 의해 다른 네트워크 기능(들) 및 어플리케이션 기능(들)에게 재노출(re-expose)되고, 분석 등과 같은 다른 목적으로 이용될 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.
- (R)AN은 4G 무선 액세스 기술의 진화된 버전인 진화된 E-UTRA(evolved E-UTRA)와 새로운 무선 액세스 기술(NR: New Radio)(예를 들어, gNB)을 모두 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 해제, 페이징 메시지의 스케줄링 및 전송(AMF로부터 발생된), 시스템 브로드캐스트 정보의 스케줄링 및 전송(AMF 또는 운영 및 유지(O&M: operating and maintenance)로부터 발생된), 이동성 및 스케줄링을 위한 측정 및 측정 보고 설정, 상향링크에서 전달 레벨 패킷 마킹(Transport level packet marking), 세션 관리, 네트워크 슬라이싱(Network Slicing)의 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.
- UE는 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.
도 8에서는 비구조화된 데이터 저장 네트워크 기능(UDSF: Unstructured Data Storage network function), 구조화된 데이터 저장 네트워크 기능(SDSF: Structured Data Storage network function)가 도시되지 않았으나, 도 8에서 도시된 모든 NF들은 필요에 따라 UDSF, SDSF와 상호동작을 수행할 수 있다.
- SDSF는 어떠한 NEF에 의한 구조화된 데이터로서 정보를 저장 및 회수(retrieval) 기능을 지원하기 위한 선택적인 기능이다.
- UDSF은 어떠한 NF에 의한 비구조적 데이터로서 정보를 저장 및 회수(retrieval) 기능을 지원하기 위한 선택적인 기능이다.
다음은 도 8과 같이 표현된 5G 시스템 아키텍처에 포함되는 서비스-기반 인터페이스를 예시한다.
- Namf: AMF에 의해 공개된(exhibited) 서비스-기반 인터페이스
- Nsmf: SMF에 의해 공개된(exhibited) 서비스-기반 인터페이스
- Nnef: NEF에 의해 공개된(exhibited) 서비스-기반 인터페이스
- Npcf: PCF에 의해 공개된(exhibited) 서비스-기반 인터페이스
- Nudm: UDM에 의해 공개된(exhibited) 서비스-기반 인터페이스
- Naf: AF에 의해 공개된(exhibited) 서비스-기반 인터페이스
- Nnrf: NRF에 의해 공개된(exhibited) 서비스-기반 인터페이스
- Nausf: AUSF에 의해 공개된(exhibited) 서비스-기반 인터페이스
NF 서비스는 NF(즉, NF 서비스 공급자)에 의해 다른 NF(즉, NF 서비스 소비자)에게 서비스-기반 인터페이스를 통해 노출되는 능력의 일종이다. NF는 하나 이상의 NF 서비스(들)을 노출할 수 있다. NF 서비스를 정의하기 위하여 다음과 같은 기준이 적용된다:
- NF 서비스들은 종단 간(end-to-end) 기능을 설명하기 위한 정보 흐름으로부터 도출된다.
- 완전한 종단 간(end-to-end) 메시지 흐름은 NF 서비스 호출(invocation)의 시퀀스에 의해 설명된다.
- NF(들)이 자신들의 서비스를 서비스-기반 인터페이스를 통해 제공하는 2가지의 동작은 다음과 같다:
i) "요청-응답(Request-response)": 제어 평면 NF_B (즉, NF 서비스 공급자)는 또 다른 제어 평면 NF_A (즉, NF 서비스 소비자)로부터 특정 NF 서비스(동작의 수행 및/또는 정보의 제공을 포함)의 제공을 요청 받는다. NF_B는 요청 내에서 NF_A에 의해 제공된 정보에 기반한 NF 서비스 결과를 응답한다.
요청을 충족시키기 위하여, NF_B는 교대로 다른 NF(들)로부터의 NF 서비스를 소비할 수 있다. 요청-응답 메커니즘에서, 통신은 두 개의 NF들(즉, 소비자 및 공급자) 간의 일대일로 수행된다.
ii) "가입-통지(Subscribe-Notify)"
제어 평면 NF_A (즉, NF 서비스 소비자)는 또 다른 제어 평면 NF_B (즉, NF 서비스 공급자)에 의해 제공되는 NF 서비스에 가입한다. 다수의 제어 평면 NF(들)은 동일한 제어 평면 NF 서비스에 가입할 수 있다. NF_B는 이 NF 서비스의 결과를 이 NF 서비스에 가입된 관심있는 NF(들)에게 통지한다. 소비자로부터 가입 요청은 주기적인 업데이트 또는 특정 이벤트(예를 들어, 요청된 정보의 변경, 특정 임계치 도달 등)를 통해 트리거되는 통지를 위한 통지 요청을 포함할 수 있다. 이 메커니즘은 NF(들)(예를 들어, NF_B)이 명시적인 가입 요청없이 암묵적으로 특정 통지에 가입한 경우(예를 들어, 성공적인 등록 절차로 인하여)도 포함한다.
도 9는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템 아키텍처를 예시한다.
3GPP 시스템에서는 5G 시스템 내 NF들 간을 연결하는 개념적인 링크를 참조 포인트(reference point)라고 정의한다. 다음은 도 9와 같이 표현된 5G 시스템 아키텍처에 포함되는 참조 포인트를 예시한다.
- N1(또는 NG1): UE와 AMF 간의 참조 포인트
- N2(또는 NG2): (R)AN과 AMF 간의 참조 포인트
- N3(또는 NG3): (R)AN과 UPF 간의 참조 포인트
- N4(또는 NG4): SMF와 UPF 간의 참조 포인트
- N5(또는 NG5): PCF와 AF 간의 참조 포인트
- N6(또는 NG6): UPF와 데이터 네트워크 간의 참조 포인트
- N7(또는 NG7): SMF와 PCF 간의 참조 포인트
- N24(또는 NG24): 방문 네트워크(visited network) 내 PCF와 홈 네트워크(home network) 내 PCF 간의 참조 포인트
- N8(또는 NG8): UDM과 AMF 간의 참조 포인트
- N9(또는 NG9): 2개의 코어 UPF들 간의 참조 포인트
- N10(또는 NG10): UDM과 SMF 간의 참조 포인트
- N11(또는 NG11): AMF와 SMF 간의 참조 포인트
- N12(또는 NG12): AMF와 AUSF 간의 참조 포인트
- N13(또는 NG13): UDM과 인증 서버 기능(AUSF: Authentication Server function) 간의 참조 포인트
- N14(또는 NG14): 2개의 AMF들 간의 참조 포인트
- N15(또는 NG15): 비-로밍 시나리오의 경우, PCF와 AMF 간의 참조 포인트, 로밍 시나리오의 경우 방문 네트워크(visited network) 내 PCF와 AMF 간의 참조 포인트
- N16(또는 NG16): 2개의 SMF들 간의 참조 포인트 (로밍 시나리오의 경우, 방문 네트워크(visited network) 내 SMF와 홈 네트워크(home network) 내 SMF 간의 참조 포인트)
- N17(또는 NG17): AMF와 EIR 간의 참조 포인트
- N18(또는 NG18): 어떠한 NF와 UDSF 간의 참조 포인트
- N19(또는 NG19): NEF와 SDSF 간의 참조 포인트
한편, 도 9에서는 설명의 편의 상 UE가 하나의 PDU 세션을 이용하여 하나의 DN에 엑세스하는 경우에 대한 참조 모델을 예시하나 이에 한정되지 않는다.
도 10은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템 아키텍처를 예시한다.
도 10에서는 참조 포인트 표현을 이용한, 다중의 PDU 세션을 이용하여 2개의(즉, 지역적(local) 그리고 중앙의(central)) 데이터 네트워크(DN)에 동시에(concurrently) 액세스하는 UE를 위한 비-로밍(non-roaming) 5G 시스템 아키텍처를 나타낸다.
도 10에서는 서로 다른 PDU 세션을 위해 2개의 SMF들이 선택된 경우에 대하여, 다중 PDU 세션을 위한 아키텍처를 예시한다. 다만, 각 SMF는 PDU 세션 내 local UPF 및 central UPF를 모두 제어할 수 있는 능력을 가질 수 있다.
도 11은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템 아키텍처를 예시한다.
도 11에서는 참조 포인트 표현을 이용한, 2개의(즉, 지역적(local) 그리고 중앙의(central)) 데이터 네트워크(DN)로 동시의(concurrent) 액세스가 단일의 PDU 세션 내에서 제공되는 경우에 대한 비-로밍(non-roaming) 5G 시스템 아키텍처를 나타낸다.
도 12는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템 아키텍처를 예시한다.
도 12에서는 제어 평면 내에서 서비스-기반 인터페이스를 가지는 LBO 시나리오의 경우 로밍 5G 시스템 아키텍처를 나타낸다.
도 13은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템 아키텍처를 예시한다.
도 13에서는 제어 평면 내에서 서비스-기반 인터페이스를 가지는 홈 라우팅된(home routed) 시나리오의 경우 로밍 5G 시스템 아키텍처를 나타낸다.
도 14는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템 아키텍처를 예시한다.
도 14에서는 참조 포인트 포현을 이용한, LBO 시나리오의 경우 로밍 5G 시스템 아키텍처를 나타낸다.
도 15는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템 아키텍처를 예시한다.
도 15에서는 참조 포인트 포현을 이용한, 홈 라우팅된(home routed) 시나리오의 경우 로밍 5G 시스템 아키텍처를 나타낸다.
도 16은 본 발명이 적용될 수 있는 NG-RAN 아키텍처를 예시한다.
도 16을 참조하면, 차세대 액세스 네트워크(NG-RAN: New Generation Radio Access Network)은 UE를 향한 사용자 평면 및 제어 평면 프로토콜의 종단을 제공하는, gNB(NR NodeB)(들) 및/또는 eNB(eNodeB)(들)로 구성된다.
gNB(들) 간에, 또한 gNB(들)과 5GC에 연결되는 eNB(들) 간에 Xn 인터페이스를 이용하여 상호 연결된다. gNB(들) 및 eNB(들)은 또한 5GC에 NG 인터페이스를 이용하여 연결되고, 더욱 구체적으로 NG-RAN과 5GC 간의 제어 평면 인터페이스인 NG-C 인터페이스(즉, N2 참조 포인트)를 이용하여 AMF에 연결되고, NG-RAN과 5GC 간의 사용자 평면 인터페이스인 NG-U 인터페이스(즉, N3 참조 포인트)를 이용하여 UPF에 연결된다.
도 17은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 무선 프로토콜 스택을 예시하는 도면이다.
도 17(a)는 UE와 gNB 간의 무선 인터페이스 사용자 평면 프로토콜 스택을 예시하고, 도 17(b)는 UE와 gNB 간의 무선 인터페이스 제어 평면 프로토콜 스택을 예시한다.
제어평면은 UE와 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자 평면은 어플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다.
도 17(a)를 참조하면, 사용자 평면 프로토콜 스택은 제1 계층(Layer 1)(즉, 물리(PHY: physical layer) 계층), 제2 계층(Layer 2)으로 분할될 수 있다.
도 17(b)를 참조하면, 제어 평면 프로토콜 스택은 제1 계층(즉, PHY 계층), 제2 계층, 제3 계층(즉, 무선 자원 제어 무선 자원 제어(RRC: radio resource control) 계층), 넌-액세스 스트라텀(NAS: Non-Access Stratum) 계층으로 분할될 수 있다.
제2 계층은 매체 액세스 제어(MAC: Medium Access Control) 서브계층, 무선 링크 제어(RLC: Radio Link Control) 서브계층, 패킷 데이터 컨버전스 프로토콜(PDC: Packet Data Convergence Protocol) 서브계층, 서비스 데이터 적응 프로토콜(SDAP: Service Data Adaptation Protocol) 서브계층(사용자 평면의 경우)으로 분할된다.
무선 베어러는 2가지 그룹으로 분류된다: 사용자 평면 데이터를 위한 데이터 무선 베어러(DRB: data radio bearer)과 제어 평면 데이터를 위한 시그널링 무선 베어러(SRB: signalling radio bearer)
이하, 무선 프로토콜의 제어평면과 사용자평면의 각 계층을 설명한다.
1) 제1 계층인 PHY 계층은 물리 채널(physical channel)을 사용함으로써 상위 계층으로의 정보 송신 서비스(information transfer service)를 제공한다. 물리 계층은 상위 레벨에 위치한 MAC 서브계층으로 전송 채널(transport channel)을 통하여 연결되고, 전송 채널을 통하여 MAC 서브계층과 PHY 계층 사이에서 데이터가 전송된다. 전송 채널은 무선 인터페이스를 통해 데이터가 어떻게 어떤 특징으로 전송되는가에 따라 분류된다. 그리고, 서로 다른 물리 계층 사이, 송신단의 PHY 계층과 수신단의 PHY 계층 간에는 물리 채널(physical channel)을 통해 데이터가 전송된다.
2) MAC 서브계층은 논리 채널(logical channel)과 전송 채널(transport channel) 간의 매핑; 전송 채널을 통해 PHY 계층으로/으로부터 전달되는 전송 블록(TB: transport block)으로/으로부터 하나 또는 상이한 논리 채널에 속한 MAC 서비스 데이터 유닛(SDU: Service Data Unit)의 다중화/역다중화; 스케줄링 정보 보고; HARQ(hybrid automatic repeat request)를 통한 에러 정정; 동적 스케줄링을 이용한 UE들 간의 우선순위 핸들링; 논리 채널 우선순위를 이용하여 하나의 UE의 논리 채널들 간의 우선순위 핸들링; 패딩(Padding)을 수행한다.
서로 다른 종류의 데이터는 MAC 서브계층에 의해 제공되는 서비스를 전달한다. 각 논리 채널 타입은 어떠한 타입의 정보가 전달되는지 정의한다.
논리 채널은 2가지의 그룹으로 분류된다: 제어 채널(Control Channel) 및 트래픽 채널(Traffic Channel).
i) 제어 채널은 제어 평면 정보만을 전달하기 위하여 사용되며 다음과 같다.
- 브로드캐스트 제어 채널(BCCH: Broadcast Control Channel): 시스템 제어 정보를 브로드캐스팅하기 위한 하향링크 채널.
- 페이징 제어 채널(PCCH: Paging Control Channel): 페이징 정보 및 시스템 정보 변경 통지를 전달하는 하향링크 채널.
- 공통 제어 채널(CCCH: Common Control Channel): UE와 네트워크 간의 제어 정보를 전송하기 위한 채널. 이 채널은 네트워크와 RRC 연결을 가지지 않는 UE들을 위해 사용된다.
- 전용 제어 채널(DCCH: Dedicated Control Channel): UE와 네트워크 간에 전용 제어 정보를 전송하기 위한 점-대-점(point-to-point) 쌍방향 채널. RRC 연결을 가지는 UE에 의해 사용된다.
ii) 트래픽 채널은 사용자 평면 정보만을 사용하기 위하여 사용된다:
- 전용 트래픽 채널(DTCH: Dedicated Traffic Channel: 사용자 정보를 전달하기 위한, 단일의 UE에게 전용되는, 점-대-점(point-to-point) 채널. DTCH는 상향링크 및 하향링크 모두 존재할 수 있다.
하향링크에서, 논리 채널과 전송 채널 간의 연결은 다음과 같다.
BCCH는 BCH에 매핑될 수 있다. BCCH는 DL-SCH에 매핑될 수 있다. PCCH는 PCH에 매핑될 수 있다. CCCH는 DL-SCH에 매핑될 수 있다. DCCH는 DL-SCH에 매핑될 수 있다. DTCH는 DL-SCH에 매핑될 수 있다.
상향링크에서, 논리 채널과 전송 채널 간의 연결은 다음과 같다. CCCH는 UL-SCH에 매핑될 수 있다. DCCH는 UL- SCH에 매핑될 수 있다. DTCH는 UL-SCH에 매핑될 수 있다.
3) RLC 서브계층은 3가지의 전송 모드를 지원한다: 트랜트패런트 모드(TM: Transparent Mode), 비확인 모드(UM: Unacknowledged Mode), 확인 모드(AM: Acknowledged Mode).
RLC 설정은 논리 채널 별로 적용될 수 있다. SRB의 경우 TM 또는 AM 모드가 이용되고, 반면 DRB의 경우 UM 또는 AM 모드가 이용된다.
RLC 서브계층은 상위 계층 PDU의 전달; PDCP와 독립적인 시퀀스 넘버링; ARQ(automatic repeat request)를 통한 에러 정정; 분할(segmentation) 및 재-분할(re-segmentation); SDU의 재결합(reassembly); RLC SDU 폐기(discard); RLC 재-확립(re-establishment)을 수행한다.
4) 사용자 평면을 위한 PDCP 서브계층은 시퀀스 넘버링(Sequence Numbering); 헤더 압축 및 압축-해제(decompression)(강인한 헤더 압축(RoHC: Robust Header Compression)의 경우만); 사용자 데이터 전달; 재배열(reordering) 및 복사 검출(duplicate detection) (PDCP 보다 상위의 계층으로 전달이 요구되는 경우); PDCP PDU 라우팅 (분할 베어러(split bearer)의 경우); PDCP SDU의 재전송; 암호화(ciphering) 및 해독화(deciphering); PDCP SDU 폐기; RLC AM를 위한 PDCP 재-확립 및 데이터 복구(recovery); PDCP PDU의 복제를 수행한다.
제어 평면을 위한 PDCP 서브계층은 추가적으로 시퀀스 넘버링(Sequence Numbering); 암호화(ciphering), 해독화(deciphering) 및 무결성 보호(integrity protection); 제어 평면 데이터 전달; 복제 검출; PDCP PDU의 복제를 수행한다.
RRC에 의해 무선 베어러를 위한 복제(duplication)이 설정될 때, 복제된 PDCP PDU(들)을 제어하기 위하여 추가적인 RLC 개체 및 추가적인 논리 채널이 무선 베어러에 추가된다. PDCP에서 복제는 동일한 PDCP PDU(들)을 2번 전송하는 것을 포함한다. 한번은 원래의 RLC 개체에게 전달되고, 두 번째는 추가적인 RLC 개체에게 전달된다. 이때, 원래의 PDCP PDU 및 해당 복제본은 동일한 전송 블록(transport block)에 전송되지 않는다. 서로 다른 2개의 논리 채널이 동일한 MAC 개체에 속할 수도 있으며(CA의 경우) 또는 서로 다른 MAC 개체에 속할 수도 있다(DC의 경우). 전자의 경우, 원래의 PDCP PDU와 해당 복제본이 동일한 전송 블록(transport block)에 전송되지 않도록 보장하기 위하여 논리 채널 매핑 제한이 사용된다.
5) SDAP 서브계층은 i) QoS 흐름과 데이터 무선 베어러 간의 매핑, ii) 하향링크 및 상향링크 패킷 내 QoS 흐름 식별자(ID) 마킹을 수행한다.
SDAP의 단일의 프로토콜 개체가 각 개별적인 PDU 세션 별로 설정되나, 예외적으로 이중 연결성(DC: Dual Connectivity)의 경우 2개의 SDAP 개체가 설정될 수 있다.
6) RRC 서브계층은 AS(Access Stratum) 및 NAS(Non-Access Stratum)과 관련된 시스템 정보의 브로드캐스트; 5GC 또는 NG-RAN에 의해 개시된 페이징(paging); UE와 NG-RAN 간의 RRC 연결의 확립, 유지 및 해제(추가적으로, 캐리어 병합(carrier aggregation)의 수정 및 해제를 포함하고, 또한, 추가적으로, E-UTRAN과 NR 간에 또는 NR 내에서의 이중 연결성(Dual Connectivity)의 수정 및 해제를 포함함); 키 관리를 포함한 보안 기능; SRB(들) 및 DRB(들)의 확립, 설정, 유지 및 해제; 핸드오버 및 컨텍스트 전달; UE 셀 선택 및 재해제 및 셀 선택/재선택의 제어; RAT 간 이동성을 포함하는 이동성 기능; QoS 관리 기능, UE 측정 보고 및 보고 제어; 무선 링크 실패의 검출 및 무선 링크 실패로부터 회복; NAS로부터 UE로의 NAS 메시지 전달 및 UE로부터 NAS로의 NAS 메시지 전달을 수행한다.
세션 및 서비스 연속성(SSC: session and service continuity)
3GPP SA2에서는 UE의 이동성에 따른 세션 및 서비스 연속성을 지원하기 위한 방법에 대한 논의가 진행되고 있다.
차세대 시스템(예를 들어, 5G 시스템)에서는 3가지의 SSC 모드를 지원하기 위한 솔루션이 논의되고 있다.
이 솔루션은 UE와 사용자 평면 기능(이하, 이를 종단 사용자 평면 기능(TUPF: terminating user-plane function)이라 지칭하지만, 상술한 UPF로 대체될 수 있음) 간의 존재하는 PDU 세션을 가정한다. TUPF는 3GPP 사용자 평면을 종단(terminate)하고, 데이터 네트워크와 접속시킨다(interface).
1) SSC 모드 정의
차세대 시스템은 다음과 같은 SSC 모드를 지원한다.
- SSC 모드 1: UE가 네트워크에 액세스하기 위하여 사용 중인 액세스 기술(예를 들어, RAT 및 셀)과 무관하게 동일한 TUPF가 유지된다.
- SSC 모드 2: TUPF의 서빙 영역으로 지칭되는 액세스 네트워크 어태치(attachment) 포인트(예를 들어, 셀 및 RAT)의 부분집합(즉, 하나 또는 그 이상, 다만 전체는 아닌)을 통해서만 동일한 TUPF가 유지된다. UE가 TUPF의 서빙 영역을 벗어날 때, UE는 UE의 네트워크로의 새로운 어태치(attachment) 포인트에 적합한 서로 다른 TUPF에 의해 서비스 받는다.
- SSC 모드 3: 이 모드에서, 네트워크는 UE와 이전 TUPF 간의 연결이 종료되기 전에 새로운 TUPF를 경유하여 동일한 데이터 네트워크(DN)로의 UE 연속성의 확립을 허용한다. 트리거 조건이 적용될 때, 네트워크는 UE의 네트워크로의 새로운 어태치(attachment) 포인트에 적합한 타겟 TUPF를 선택한다. 두 개의 TUPF들이 모두 활성화 중에, UE는 이전의 주소/프리픽스(prefix)로부터 새로운 주소/프리픽스(prefix)로의 어플리케이션을 능동적으로 재바인딩(rebind)하거나 또는 이전의 주소/프리픽스(prefix)에 바인딩 된 플로우가 끝날 때까지 대기한다.
2) 모드 선택 및 네트워크 지원
모드 선택 및 네트워크 지원과 관련하여, 다음과 같은 원칙이 적용된다:
- PDU 세션을 요청할 때, UE는 네트워크에게 PDU 세션 셋업 시그널링의 일부로서 요청된(requested) SSC 모드를 지시할 수 있다. UE가 요청된 SSC 모드를 결정하는 방법은 후술한다.
- 서빙 네트워크는 가입 데이터베이스로부터 가입 정보의 일부로서 가입자 별 데이터 네트워크 별 지원되는 SSC 모드의 리스트 및 기본(default) SSC 모드를 수신한다.
- 서빙 네트워크는 가입 정보 및/또는 로컬(local) 설정에 기반하여 요청된 SSC 모드를 승인함으로써 또는 요청된 SSC 모드를 수정함으로써 SSC 모드를 선택한다.
- UE가 새로운 PDU 세션을 요청할 때 SSC 모드를 제공하지 않으면, 네트워크는 가입 정보에 열거된 기본 SSC 모드를 (데이터 네트워크에 연결하기 위하여) 선택하거나 또는 SSC 모드를 선택하기 위한 로컬 설정을 적용한다.
- SSC 모드를 선택한 후, 네트워는 (a) UE로부터 PDU 세션 요청을 승인하고, UE에게 승인된 선택된 SSC 모드를 지시하거나, (b) 네트워크는 PDU 세션 요청을 거절하고, 선택된 SSC 모드 및 원인 값(cause value)를 UE에게 전송함으로써 선택된 SSC 모드가 이미 UE 내 또 다른 PDU 세션에 의해 사용되고 있음을 지시한다.
- SSC 모드는 PDU 세션 별로 적용한다. UE는 서로 다른 PDU 세션에 서로 다른 SSC 모드를 요청한다. 즉, 동일한 UE를 위해 동시에 활성화된 서로 다른 PDU 세션은 서로 다른 SSC 모드를 가질 수 있다.
- SSC 모드는 PDU 세션의 수명(lifetime) 동안에 변경되지 않는다.
- TUPF 선택: PDU 세션을 위한 TUPF를 선택할 때, 네트워크는 UE의 현재 어태치(attachment) 포인트 및 요청된 SSC 모드를 고려한다.
3) SSC 모드 1
SSC 모드 1와 관련하여, 다음과 같은 원칙이 적용된다:
- 할당된 TUPF는 PDU 세션의 수명(lifetime) 동안에 유지된다. 즉, TUPF는 네트워크에 의해 변경되지 않는다.
4) SSC 모드 2
SSC 모드 2와 관련하여, 다음과 같은 원칙이 적용된다:
- 서로 다른 TUPF로의 리다이렉션(redirection) 트리거: 네트워크는 UE의 PDU 세션에 할당된 TUPF가 UE 이동성, 로컬 정책(즉, 할당된 TUPF의 서빙 영역에 대한 정보)에 기반하여 TUPF가 리다렉션(redirection)될 필요가 있는지 여부를 판단한다.
- 리다이렉션(redirection) 절차: 네트워크는 먼저 현재 TUPF와 연관된 사용자 평면 경로를 해제하고 다음으로 새로운 TUPF에 상응하는 사용자 평면 경로를 셋업함으로써 UE의 트래픽을 서로 다른 TUPF에게 리다이렉션(redirection)한다. 다음과 같은 2가지의 솔루션이 이용된다. 하나는 TUPF를 재할당할 때 PDU 세션이 보존된다. 다른 하나는 네트워크는 현재 TUPF에 상응하는 UE의 PDU 세션를 단절하고, UE에게 즉시 PDU 세션(새로운 TUPF의 선택의 결과인)을 재활성하도록 요청한다. 이 프로세스 동안에, UE는 어태치(attach)된 상태를 유지한다. 네트워크는 네트워크로의 UE의 현재 어태치(attachment) 포인트를 기반으로 TUPF를 선택한다.
5) SSC 모드 3
SSC 모드 3과 관련하여, 다음과 같은 원칙이 적용된다:
- 서로 다른 TUPF로의 리다이렉션(redirection) 트리거: 네트워크는 TUPF가 UE의 PDU 세션에 할당된 TUPF가 로컬 정책(즉, 할당된 TUPF의 서빙 영역에 대한 정보)에 기반하여 리다렉션(redirection)될 필요가 있는지 여부를 판단한다.
- 리다이렉션(redirection) 절차: 네트워크는 UE에게 UE의 활성화된 PDU 세션 중의 하나 상의 트래픽이 리다이렉션(redirection)될 필요가 있는지 지시한다. 네트워크는 또한 타이머를 시작하고, 타이머 값을 UE에게 지시한다. 사용자 평면 경로는 새로운 TUPF를 향하여 확립된다. 다음과 같은 2가지의 솔루션이 이용된다. 하나는 PDU 세션이 추가적인 사용자 평면 경로를 위해 재사용된다. 다른 하나는 추가적인 PDU 세션이 재확립된다. 네트워크는 네트워크로의 UE의 현재 어태치(attachment) 포인트를 기반으로 TUPF를 선택한다. 활성화된 PDU 세션이 리다이렉션(redirection)될 필요가 있다고 네트워크로부터 이전의 지시 없이 UE가 동일한 DN에게 추가적인 PDU 세션을 위한 요청을 전송하였으면, 네트워크는 UE의 요청을 거절한다.
- 새로운 TUPF와 연관된 새로운 사용자 평면 경로가 확립되었으면, UE는 다음과 같은 옵션 중 하나를 수행할 수 있다.
옵션 1: UE는 이전의 TUPF와 바인딩된(bound) 어플리케이션 플로우를 새로운 TUPF에게 능동적으로 리다이렉션(redirection)한다(예를 들어, 상위 계층 세션 연속성 메커니즘을 이용함으로써). UE가 새로운 TUPF로의 어플리케이션 플로우를 리다이렉션(redirection)을 완료하면, 이전의 TUPF는 해제된다.
옵션 2: UE는 새로운 TUPF로 새로운 어플리케이션 플로우를 조정(steer)한다. 이전의 TUPF를 경유하는 이전의 플로우는 플로우가 종료될 때까지 계속된다. 이전의 TUPF를 이용하는 모든 플로우가 종료되면, 이전의 TUPF는 해제된다. 옵션 2가 사용될 때, 다중-홈(multi-homed) PDU 세션은 이전의 TUPF에 바인딩된(bound) 어플리케이션 플로우를 전송하기 위하여 사용될 수 있다. 이전의 TUPF와 새로운 TUPF 간의 터널은 그러한 플로우를 전달하기 위하여 사용된다.
- 타이머가 만료될 때 이전의 TUPF가 해제되지 않았으면, 또는 네트워크가 이전의 TUPF가 비활성화되었음을 감지하면, 네트워크는 이전의 TUPF를 해제한다.
PDU 세션 별 세션 관리
이 솔루션은 다음과 같은 원칙에 기초한다:
- SMF 및 AMF는 서로 다른 네트워크 기능들로 분리된다. UE가 다중 네트워크 슬라이스 인스턴스에 등록된 경우, UE는 다중 SMF들로부터 서비스될 수 있다. 즉, 다중 PDU 세션이 확립된다.
- 다중 PDU 세션(동일한 또는 서로 다른 네트워크 슬라이스로의)이 주어진 UE를 위해 확립된다. 하나의 PDU 세션은 아이들(Idle) 상태 또는 활성(Active) 상태일 수 있다.
- UP 연결(데이터 무선 연결 및 N3 터널 확립 포함)이 하나의 PDU 세션을 위해 활성화될 수 있다. 다른 PDU 세션들에 대한 UP 연결(동일한 또는 서로 다른 네트워크 인스턴스들로의)은 독립적으로 활성화/비활성화될 수 있다.
- PDU 세션 활성화 및 비활성화를 위한 절차가 제안된다.
여기서, PDU 세션 활성화는 SMF 내에서 "활성화(Active)" 세션 상태로의 전송이며, UP 연결이 확립된다. PDU 세션 비활성화는 SMF 내 "아이들(Idle)" 세션 상태로의 전환이며, UP 연결이 해제/비활성화된다.
- 기존의 GPRS 및 EPS 내 시그널링 관리(SM: Signaling Management)(즉, Active/Idle 전환 관리)와 유사하게, 모든 존재하는 PDU 세션에 대해 함께 SM을 수행하는 것을 배제하지 않는다. 모든 PDU 세션의 활성화를 수행하는지 또는 개별적인 PDU 세션의 활성화를 수행하는지 여부는 가입 정보 및 UE 능력에 기반할 수 있다.
도 18은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 참조 아키텍처를 예시한다.
도 18에서는 독립적인 SMF를 가지는 서로 다른 네트워크 슬라이스들로 3개의 PDU 세션을 가지는 참조 아키텍처를 예시한다.
공통된 제어 평면 네트워크 기능(CCNF: Common Control Plane Network Function)은 이동성 관리 기능(AMF) 또는 AAA 기능을 포함할 수 있다. 전용된 제어 평면 네트워크 기능(Ded. CP NF: Dedicated Control Plane Network Function)은 세션 관리 기능(SMF)을 포함할 수 있으며, 선택적으로 정책 제어 기능(PCF)을 포함할 수 있다.
도 19는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 세션/이동성 상태 머신(state machine)을 예시한다.
도 19에서는 다중 세션 상태 머신(확립된 세션 별로 하나) 및 단일의 이동성 상태 머신을 예시한다.
도 19에서는 존재하는 세션(즉, 네트워크 슬라이스, 또는 PDU 세션) 별로 독립적인 세션 상태 머신을 나타낸다. 세션 상태 머신은 SMF 내 UE의 SM 컨텍스트의 일부로서 유지될 수 있다. 세션 상태 머신은 또한 AMF 내 유지될 수 있다.
CCNF(예를 들어, AMF)는 모든 확립된 PDU 세션에 대한 세션 상태(Idle 또는 Active)를 알고 있다. 이와 함께, 이동성 컨텍스트에 추가하여, AMF는 모든 확립된 PDU 세션을 위한 상태 정보를 또한 유지한다.
예를 들어, 하나의 PDU 세션이 비활성화(즉, UP 연결이 해제되지만, 컨텍스트는 UE, SMF/UPF 내에서 유지됨)되면, AMF는 UE가 RAN 노드를 이동하거나 변경할 때 해당 SMF가 업데이트되지 않아야 한다고 알고 있다. 반면, PDU 세션이 활성화되면, (R)AN 모드가 UE 이동성으로 인해 변경될 때마다 해당 SMF가 새로운 (R)AN 노드의 상세 정보(예를 들어, IP 주소, 터널 식별자, 전송 포트 식별자(transport port ID) 또는 다른 파라미터들)로 업데이트되어야 한다는 것을 AMF는 알고 있다.
도 20은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 세션 활성화 절차를 예시하는 도면이다.
도 20에서는 다른 PDU 세션과 독립된 하향링크 데이터 전송(즉, 단말 종단(MT: Mobile Terminate)의 경우)에 의해 트리거된 세션 활성화 절차를 예시한다.
1. UPF2는 UP 연결의 확립을 위해 세션 활성화 요청(Activate session request) 절차를 개시한다.
2. SMF2는 CCNF(예를 들어, AMF)를 향해 세션 활성화 요청 절차를 개시한다. SMF2는 세션 식별자(ID), QoS 파라미터, 페이징 우선순위 및 UPF 식별자(ID)(NG3 터널 확립을 위해 필요한, 예를 들어, IP 주소, 터널링 종단포인트 식별자(tunnelling endpoint ID) 및/또는 전송 계층 포트 식별자(transport layer port ID))를 포함시킨다. CCSF가 다른 SMF(예를 들어, SMF1)과 또 다른 세션 활성화 요청 절차를 진행 중이고 SMF2로부터 세션 활성화 요청(Activate session request) 메시지가 진행 중인 것과 동일하거나 낮은 페이징 우선순위를 가지면, CCSF는 UE에게 새로운 페이징 절차를 개시하지 않는다.
3-4. AMF가 대기(Standby) 상태이면, AMF는 UE에게 페이징 절차를 개시한다. 페이징 메시지는 UPF2에게 도착된 하향링크 패킷에 상응하는 세션 식별자(ID)를 포함한다. AMF가 준비(Ready) 상태(즉, UPF1과 활성화된 세션이 존재함)이면, CCNF는 페이징 절차를 수행하는 대신 NG1 인터페이스를 통해 세션 통지(service notification) 메시지를 UE에게 전송한다.
4. UE는 서비스 요청(Service Request) 메시지를 CCNF에게 전송한다. 3 단계에서 세션 ID가 존재하였다면 Service Request 메시지는 세션 ID를 포함한다.
5-7. CCNF(예를 들어, AMF)는 RAN 노드를 향해 UE 컨텍스트 셋업(UE context setup) 절차를 수행한다. 이 PDU 세션을 위한 UE 내 세션 상태는 "활성화(Active)"로 변경되고, UE는 데이터를 송수신할 수 있다.
8. AMF는 2 단계에 대하여 NG3 터널 확립을 위한 RAN 노드 UP 정보를 포함하는 응답을 SMF2에게 전송한다. CCNF가 다중의 SMF들로부터 Activate session request 메시지를 수신하였으며, 다중의 세션 활성화 응답(Activate session response) 메시지는 해당 SMF들에게 응답한다.
9. SMF2는 NG3 터널 확립을 위해 필요한 정보로 UPF3를 업데이트한다.
도 21은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 세션 활성화 절차를 예시하는 도면이다.
도 21에서는 다른 PDU 세션의 활성화와 독립된 상향링크 데이터 전송(즉, 단말 발생(MT: Mobile Originated)의 경우)에 의해 트리거된 세션 활성화 절차를 예시한다.
1. PDU 세션 2를 위한 상향링크 데이터로 인하여, UE는 초기 NAS 메시지를 전송하기 위하여 RAN 노드와 RRC 연결 확립(RRC connection establishment)을 개시한다. UE가 활성화된 세션(즉, 준비(Ready) 상태)을 가진다면, UE는 이 단계를 생략하고, 3 단계를 수행한다.
2. UE가 어떠한 활성화된 세션을 가지지 않으면, UE는 서비스 요청(Service Request) 메시지를 CCNF에게 전송한다. Service Request 메시지는 UE가 활성화하길 원하는 세션 식별자(ID)를 포함한다.
3. UE는 활성화된 세션을 가지면(즉, 준비(Ready) 상태), UE는 UE가 활성화하길 원하는 세션 식별자(ID)를 포함하는 NAS SM 세션 활성화(NAS SM session activation) 메시지를 전송한다.
4-6. CCNF(예를 들어, AMF)는 SMF2와 세션 활성화(Activate session) 절차를 수행한다. SMF2는 필요하다면 UPF2를 업데이트하고, 해당 저장된 QoS 파라미터 및 UPF 식별자(ID)로 AMF에게 응답한다.
7-9. CCNF(예를 들어, AMF)는 RAN 노드와 UE 컨텍스트 셋업(UE context setup) 절차를 수행한다. 이 PDU 세션을 위한 UE 내 세션(SM) 상태는 "활성화(Active)"로 변경되고, UE는 이 PDU 세션을 이용하여 데이터를 송수신할 수 있다.
10-12. AMF는 SMF2 및 UPF2에게 NG3 터널 확립을 위한 RAN 노드 UP 정보를 알리기 위해 관련된 SMF2를 향해 세션 업데이트(Update session) 절차를 수행한다.
세션 비활성화(session deactivation)를 위한 절차는 UP 연결(데이터 무선 연결 및 NG3 연결/터널)의 해제를 포함한다. SMF 내 UE의 컨텍스트 및 UE 내 NAS SM 컨텍스트가 유지되지만, 상태는 "Idle"이다. 세션 비활성화 절차는 RAN 노드에 의해 개시될 수 있다.
UE 설정 업데이트 방법
기존에는 비슷한 유형의 UE가 존재하였기 때문에 UE 별로 차별화 된 서비스를 하는 경우가 드물었다. 또한, 모든 UE들은 이동성에 의한 TAU 절차를 수행하고, UE의 접근 가능성(reachability)을 유지하기 위하여 주기적인 TAU 절차를 수행하는 것이 일반적인 동작이었다.
또한, UE가 이동성(예를 들어, DRX 동작 등)과 관련된 특별한 설정을 네트워크에게 요청하는 경우가 드물었으나, 릴리즈(Rel: Release)-12부터 UE가 네트워크에게 PSM을 요청하면, 네트워크(즉, MME)가 사업자 정책, UE가 요구하는 파라미터 값, 그리고 해당 UE의 가입자 정보 등을 확인하여, 해당 UE에 대하여 PSM을 설정하고, UE는 이러한 설정에 따라 동작하였다. 여기서, PSM은 단말이 주기적인 TAU를 수행하는 주기 동안(즉, TAU를 수행하는 시점 간의 사이 동안)에 액세스 스트라텀(Access Stratum)(예를 들어, RRC 계층)을 오프(off)할 수 있도록 하는 동작으로서, UE의 파워 절감이 중요한 MTC(Machine Type Communication)/CIoT(Cellular Internet of Things) UE에게 유용하게 적용되었다.
이후, Rel-13에서 확장된 아이들 모드 DRX(eDRX: extended idle mode DRX) 등이 도입되었다. 상술한 PSM과 마찬가지로 UE가 eDRX 파라미터를 어태치(Attach) 혹은 TAU(Tracking Area update) 메시지에 포함시켜 eDRX의 사용을 네트워크에게 요청하면, 네트워크(즉, MME)가 사업자 정책, UE의 요구 사항, 가입자 정보 등에 의해 eDRX 허용 여부 및 eDRX 적용 파라미터 값들을 UE에게 설정해 준다. 이와 같은 방식으로 eDRX 파라미터에 대한 UE와 네트워크 간에 협상(negotiation)이 수행되었다.
다양한 수직 서비스(vertical service)(수평 서비스(horizontal service)가 제공하는 복수의 다양한 기능 중 특정 부분의 기능만을 집중적으로 제공하는 서비스)를 제공함으로써 차별화된 서비스가 용이한 형태로 5G 시스템이 발전되면서, 주문형 이동성 개념(mobility on demand concept)이 도입되었다. 이에 따라, 페이징이 수행되지 않는 단말 발생(MO: Mobile Originated)만의 타입(MO only type)의 통신, UE의 서비스 영역을 네트워크가 규정하는 이동성 제한(mobility restriction) 등 다양한 형태의 mobility on demand concept이 소개되었다. 그리고 이는 앞으로 5G 시스템이 더욱 나아갈 방향이 될 것이다.
이와 같은 차별화된 UE의 이동성 형태가 도입됨에 따라, 기존과 같이 UE의 Attach/TAU 요청에 의해 네트워크가 UE의 이동성에 대한 설정을 협상(negotiation) 방법이 이용되는 것은 적절치 않게 되었다. 즉, UE 별 동작을 네트워크가 유연(flexible)하게 조정할 수 있어야 하지만, 현재 시스템에서는 UE의 요구에 따라 네트워크가 UE 설정(configuration)을 확인(confirm)하는 동작만이 정의되어 있다. 따라서, 네트워크가 원하는 때/상황에 따라서 UE의 이동성 관련 파라미터의 변경이 용이하지 않다.
다시 말해, UE가 TAU를 수행하지 않는 한, 네트워크는 UE의 이동성 관련 파라미터를 변경할 수 없다.
특히, UE에 의해 개시되는 연결만을 지원하는 MICO(Mobile Initiated Connection Only) 모드인 UE의 경우, 페이징 자원과 UE의 파워를 절감하기 위한 목적으로, 네트워크로부터 페이징을 수신하지 않으며, 이동성으로 인한 TAU를 수행하지 않고, 주기적인 TAU에 대한 주기도 상당히 길다. 따라서, UE의 MICO 모드를 해제/오프하기 위해서는 상당히 오랜 시간이 필요하다.
이러한 단점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 네트워크가 적절한 시기에 UE의 이동성 관련 파라미터 및 동작에 대한 UE 설정(configuration)을 가능하게 하는(즉, 업데이트를 가능하게 하는) 방법을 제안한다.
5G 시스템에서 기존 EPS에서 사용되던 TAU(Tracking area update) 절차와 Attach 절차를 통합하는 등록 업데이트(Registration update)가 제안되었다. 본 명세서에서 Registration update 절차와 Tracking area update 절차를 동일/동등한 동작으로 해석될 수 있다. 또한, Registration update 절차는 등록(Registration) 절차로 지칭될 수도 있으며, 등록 영역 업데이트(Registration Area Update) 절차로 지칭될 수도 있다.
1) 실시예 1: 네트워크가 UE의 Tracking area update/Registration update 절차를 트리거링하는 방법
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 UE 설정을 업데이트하는 방법을 예시하는 도면이다.
도 22를 참조하면, 네트워크(예를 들어, AMF)는 UE의 이동성 관리(즉, 액세스 및 이동성 관련 파라미터/설정)를 변경할 필요가 있는지 결정한다.
네트워크는 정책의 변경, UE가 보고하는 위치의 변경, SMF와의 상호동작(interaction), 네트워크 노드 상태 변경 등 다양한 이유로 특정 UE의 이동성 관련 설정의 변경이 필요한지 판단할 수 있다.
네트워크는 UE의 이동성 관리(즉, 액세스 및 이동성 관련 파라미터/설정)의 변경이 필요하다고 판단하면, UE에게 Registration update 절차(또는 TAU 절차)를 수행하도록 요구(명령)할 수 있다.
이때, UE의 이동성 상태에 따라, UE가 IDLE 모드이고 페이징이 이용 가능한 경우(케이스 A), UE가 IDLE 모드이고 페이징이 이용 가능하지 않은 경우(케이스 B), UE가 CONNECTED 모드인 경우(케이스 C), 이와 같이 3가지의 케이스(상황)로 구분할 수 있다.
1. 네트워크(예를 들어, AMF)는 UE의 동작 제어(즉, 액세스 및 이동성 관련 파라미터)의 변경을 원하는 경우, UE가 Tracking area update/Registration update 절차를 수행하도록 명령할 수 있다.
이때, 네트워크는 UE가 IDLE 모드(예를 들어, CM(Connection Management)-IDLE 모드) 중에 페이징(paging)을 통해(케이스 A) 혹은 UE가 CONNECTED 모드(예를 들어, CM-CONNECTED 모드) 중에 별도의 다른 NAS 메시지(예를 들어, 등록 업데이트 명령(Registration Update Command))를 통해(케이스 C) Registration update를 요구할 수 있다.
케이스 A) 해당 UE가 IDLE 모드이고 페이징이 이용 가능한 경우(그리고 UE의 주기적인 등록 영역 변경(즉, 주기적인 등록 업데이트 절차 수행)에 시간이 필요한 경우), 네트워크(즉, AMF)는 paging 을 통해 UE에게 등록 (영역) 업데이트(Registration (area) update)를 요구할 수 있다.
구체적으로, AMF는 소스 gNB에게 페이징 요청(Paging Request) 메시지를 전송한다. 이때, Paging Request 메시지 내 원인(cause) 또는 정보 요소(IE: Information Element) 내 등록 요청 및/또는 이동성 설정 업데이트가 지시될 수 있다.
소스 gNB는 UE에게 페이징 요청(Paging Request) 메시지를 전송한다. 이때, Paging Request 메시지 내 원인(cause) 또는 IE 내 등록 요청 및/또는 이동성 설정 업데이트가 지시될 수 있다.
케이스 C) 해당 UE가 CONNECTED 모드인 경우, 네트워크(즉, AMF)는 등록 업데이트 명령(Registration Update Command) 메시지를 통해 UE에게 등록 (영역) 업데이트(Registration (area) update)를 요구할 수 있다.
구체적으로, AMF는 소스 gNB에게 Registration Update Command 메시지를 전송한다. 이때, Registration Update Command 메시지 내 원인(cause) 또는 IE 내 이동성 설정 업데이트(또는 등록 요청)가 지시될 수 있다.
소스 gNB는 UE에게 Registration Update Command 메시지를 전송한다. 이때, Registration Update Command 메시지 내 원인(cause) 또는 IE 내 이동성 설정 업데이트(또는 등록 요청)가 지시될 수 있다.
한편, 도 22에서는 설명의 편의 상 AMF가 Registration Update Command 메시지를 gNB에게 전송하고, gNB가 UE에게 Registration Update Command 메시지를 전송하는 동작을 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. Registration Update Command 메시지가 NAS 메시지인 경우, AMF는 Registration Update Command 메시지가 인캡슐레이션(encapsulation)된 N2 메시지를 gNB에게 전송하고, gNB는 Registration Update Command 메시지가 인캡슐레이션(encapsulation)된 RRC 메시지를 UE에게 전송할 수 있다.
한편, AMF가 기존의 하향링크 NAS 메시지를 전송할 때, 도 22와 같이, 하향링크 NAS 메시지 내 원인(cause) 또는 IE 내 등록 (영역) 업데이트를 요구(즉, 이동성 설정 업데이트 요구)할 수도 있으며, 또는 등록 (영역) 업데이트를 요구하는 새로운 NAS 메시지가 정의되어 이용될 수도 있다.
케이스 B) UE가 IDLE 모드이지만 페이징이 이용 가능하지 않은 경우, 네트워크(즉, AMF)는 UE의 의해 개시된 절차를 통해 해당 UE가 CONNECTED 모드로 전환하였을 때, 앞서 케이스 C와 같이 등록 업데이트 명령(Registration Update Command) 메시지를 통해 UE에게 등록 (영역) 업데이트(Registration (area) update)를 요구할 수 있다.
2. Paging 메시지 또는 NAS 메시지(예를 들어, Registration Update Command) 메시지)에 포함된 원인 또는 IE 내 이동성 설정 업데이트(또는 등록 요청)가 지시된 경우 또는 상황적인 판단에 의해(즉, 네트워크가 직접 registration update를 트리거링하도록 UE에게 요청하였기 때문에), UE는 이동성 동작 설정을 위한 동작임을 인지하여 Registration 절차(또는 TAU 절차)를 개시(즉, Registration (Update) Request 메시지 또는 TAU Request 메시지 전송)한다.
즉, 이전에 Registration update 시 네트워크에게 요구한 이동성 동작과 다른 동작을 원하는 경우, 해당 값을 포함하여 Registration Update 메시지(또는 Registration (Update) Request 메시지 또는 TAU Request 메시지)를 네트워크(즉, AMF)에게 전송한다.
이때, Paging 메시지의 cause 또는 IE 내 Tracking area update 혹은 Registration update를 요구하는 값이 포함되는 경우 이를 수신한 UE는 자신의 TA가 바뀌거나 혹은 주기적인 TAU(또는 주기적인 Registration (Area) Update) 타이머가 만료되지 않더라도 TAU(또는 Registration (Area) Update) 절차를 수행한다. UE로부터 Registration (Update) 메시지(또는 TAU Request 메시지)를 수신한 네트워크(즉, AMF)는 등록 (업데이트) 수락(Registration (Update) Accept) 메시지(또는 TAU 수락(TAU Accept) 메시지)를 통해 UE의 요구된 이동성 파라미터(mobility on demand parameter)를 업데이트/재설정(re-configuration)할 수 있다.
다시 말해, UE는 앞서 2 단계와 같이, Registration (Update) 절차를 수행하여 UE의 이동성 관련 능력을 네트워크(즉, AMF)에게 전송하고, 네트워크(즉, AMF)에 이에 대한 응답으로 수락 메시지(accept message)를 UE에게 전송하여 해당 UE이 이동성 관련 설정(예를 들어, 이동성 제한(mobility restriction), MO 한정 동작(MO only behavior), 이동성 패턴 관련 동작(mobility pattern related behavior))을 업데이트할 수 있다.
이때, 네트워크(즉, AMF)는 UE에게 Registration Accept(또는 TAU Accept) 메시지를 전송할 때, gNB에게도 관련 파라미터의 업데이트를 요구할 수 있다. 예를 들어, Mobility restriction 값, 페이징 온/오프(Paging on/off)에 대한 값, 파워 절감(Power Saving) 관련 값 등이 해당될 수 있다.
UE는 Registration Accept(또는 TAU Accept) 메시지를 수신 후, 업데이트된 이동성 관련 파라미터 값에 따라 동작할 수 있다. 예를 들어, mobility restriction이 업데이트된 경우 이후에 UE가 자신이 위치하는 등록 영역(registration area)에 따라 서비스 요청(service request) 수행 여부 등이 제어될 수 있으며, 페이징 온/오프(paging of/off) 값에 의해 이후 페이징 송/수신에 대한 동작이 제어될 수 있다.
2) 실시예 2: UE 이동성 설정 명령(UE mobility configuration command) 절차
본 실시예에서는 Registration (Update) 절차/TAU 절차와 별도로, 네트워크가 UE의 이동성 관리 동작을 변경하길 원할 때, 이를 트리거링할 수 있는 새로운 절차를 제안한다. UE 이동성 설정 명령(UE mobility configuration command) 절차는 이동성 관련 설정뿐만 아니라 후술하는 실시예 4와 같이 정책 정보를 전송하기 위해서도 사용될 수 있으며, 이에 따라 UE 설정 업데이트 절차(UE Configuration Update procedure)로 지칭할 수 있다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 UE 설정을 업데이트하는 방법을 예시하는 도면이다.
도 23을 참조하면, 네트워크(예를 들어, AMF)는 UE의 이동성 관리(즉, 액세스 및 이동성 관련 파라미터)를 변경할 필요가 있는지 결정한다.
네트워크는 정책의 변경, UE가 보고하는 위치의 변경, SMF와의 상호동작(interaction), 네트워크 노드 상태 변경 등 다양한 이유로 특정 UE의 이동성 관련 설정의 변경이 필요한지 판단할 수 있다.
1. 네트워크는 UE의 이동성 관리(즉, 액세스 및 이동성 관련 파라미터/설정)의 변경이 필요하다고 판단하면, UE에게 이동성 설정 업데이트 명령(Mobility Configuration Update Command)를 전송할 수 있다.
상술한 바와 같이, 이동성 설정 업데이트 명령(Mobility Configuration Update Command)의 명칭에 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 상술한 바와 같이, 후술하는 실시예 4와 같이 정책 정보를 전송하기 위해서도 본 절차가 사용될 수 있으므로, 이에 따라 이동성 설정 업데이트 명령(Mobility Configuration Update Command)은 UE 설정 업데이트 명령(UE Configuration Update Command)로 지칭할 수도 있다.
이때, UE의 이동성 상태에 따라, UE가 IDLE 모드이고 페이징이 이용 가능한 경우(케이스 A), UE가 IDLE 모드이고 페이징이 이용 가능하지 않은 경우(케이스 B), UE가 CONNECTED 모드인 경우(케이스 C), 이와 같이 3가지의 케이스(상황)로 구분할 수 있다.
예를 들어, 케이스 A인 경우, 페이징 절차를 통해 UE와의 시그널링 연결을 확립한 후, 네트워크(즉, AMF)는 UE 설정 업데이트 절차(UE Configuration Update procedure)를 개시할 수 있다. 또는, 케이스 C인 경우, 네트워크(즉, AMF)는 UE 설정 업데이트 절차(UE Configuration Update procedure)를 바로 수행할 수도 있다. 또는, 케이스 B인 경우, 네트워크(즉, AMF)는 UE의 의해 개시된 절차를 통해 해당 UE가 CONNECTED 모드로 전환하였을 때, 앞서 케이스 C와 같이 UE 설정 업데이트 절차(UE Configuration Update procedure)를 수행할 수도 있다.
1. 네트워크(즉, AMF)는 UE에게 이동성 설정 업데이트 명령(mobility configuration update command)(또는 UE 설정 업데이트 명령(UE Configuration Update Command)) 메시지를 송신한다.
mobility configuration update command(또는 UE Configuration Update Command) 메시지는 이동성 제한(mobility restriction)의 변경, UE의 페이징 수신 동작의 변경 등을 포함할 수 있다. mobility configuration update command(또는 UE Configuration Update Command) 메시지에 포함되는 파라미터/정보에 대한 상세한 설명은 후술한다.
이때, 네트워크(즉, AMF)는 이전에 해당 UE에게 설정되어 있는 값, UE의 이동성 능력 정보 등을 고려하여 해당 값을 변경(업데이트)할 수 있다.
또한, 1 단계에서 UE에게 mobility configuration update command(또는 UE Configuration Update Command) 메시지를 전송하면서, gNB에게 해당 UE에 대한 이동성 파라미터의 변경(업데이트)을 함께 명령할 수 있다. 예를 들어, Mobility restriction 값, 페이징 온/오프(Paging on/off)에 대한 값, 파워 절감(Power Saving) 관련 값 등이 해당될 수 있다.
2. UE는 네트워크(즉, AMF)가 명령한 mobility configuration update command(또는 UE Configuration Update Command) 메시지 내 업데이트 된 이동성 관련 파라미터/설정을 적용 가능한 경우, 이에 대한 이동성 설정 업데이트 완료(mobility configuration update complete)(또는 UE 설정 업데이트 완료(UE Configuration Update Complete)) 메시지를 네트워크(즉, AMF)에게 송신한다.
다만, UE가 능력의 불일치(mismatch) 또는 가입정보(subscription) 충돌 등에 의해 UE의 이동성 설정 업데이트(또는 UE 설정 업데이트)를 적용할 수 없으면, mobility configuration update command(또는 UE Configuration Update Command) 메시지에 대한 응답으로 이동성 설정 업데이트 거절(mobility configuration update reject)(또는 UE 설정 업데이트 거절(UE Configuration Update Reject)) 메시지를 네트워크(즉, AMF)에게 송신할 수 있다. 이 경우, mobility configuration update reject(또는 UE Configuration Update Reject) 메시지는 원인 값을 포함할 수 있다.
3) 실시예 3: 실시예 1과 실시예 2를 결합(merge)한 실시예
앞서 실시예 2의 새로운 명령(실시예 2에서는 mobility configuration update command 메시지)은 다른 이름으로 정의될 수 있다(예를 들어, UE configuration update command 메시지).
이하, 이를 UE configuration update command 메시지로 통칭하여 설명한다.
또한, UE configuration update command 메시지는 앞서 실시예 2에서 기술된 이동성 파라미터(예를 들어, 이동성 제한 정보(예를 들어, 허용되지 않는(non-allowed)/허용되는(allowed) TA(또는 Registration) 영역))를 설정할 뿐만 아니라 UE의 등록 업데이트(Registration Update)를 트리거하는 용도로 사용될 수 있다.
즉, 네트워크(즉, AMF)는 UE와 협상(negotiation)이 필요 없는 파라미터/정보를 업데이트 하길 원하는 경우에는, 업데이트를 원하는 파라미터/정보만을 포함시켜 UE configuration update command 메시지를 UE에 전송함으로써, UE에서 적용되는 파라미터/정보만을 업데이트할 수 있다. 이 경우, UE는 UE configuration update command 메시지에 대한 응답으로 complete 메시지(예를 들어, UE configuration update complete 메시지)를 전송할 수 있다.
반면, 네트워크(즉, AMF)가 UE와 협상(negotiation)이 필요한 파라미터/정보를 업데이트하길 원하는 경우, UE configuration update command 메시지를 통해 UE가 Registration을 개시할 것을 요청할 수 있다.
이때, Registration 절차를 트리거할 것을 요청하면서, 네트워크(즉, AMF)는 어떠한 파라미터/정보가 협상이 필요하다고 지시할 수 있다.
또한, UE configuration update command 메시지가 UE의 Registration을 요구하는 경우, UE는 complete 메시지(예를 들어, UE configuration update complete 메시지) 대신 등록 요청(Registration Request) 메시지로 응답할 수 있다. 이 경우, 네트워크(즉, AMF)는 UE configuration update command 메시지를 통해 전송한 업데이트된 파라미터/정보가 UE에게 적용되었다고 간주할 수 있다.
또한, UE configuration update command 메시지를 통해 UE에게 요구되는 registration의 타입은 재-등록(re-registration)일 수 있다(즉, 초기 등록이 아님).
UE가 네트워크(즉, AMF)에게 Registration Request 메시지를 전송하면, 이를 수신한 네트워크(즉, AMF)는 Registration Request 메시지에 대한 응답으로 등록 수락(Registration Accept) 메시지를 전송하면서, UE의 이동성 기능의 재-협상(re-negotiation)(예를 들어, eDRX 등)은 물론 이동성 제한 등의 값도 업데이트할 수 있다.
한편, 앞서 케이스 A의 경우와 같이 UE가 IDLE 모드인 경우, UE configuration update command 메시지는 페이징 절차를 통해 UE와 NAS 연결이 확립된 후에, 네트워크(즉, AMF)가 UE configuration update command 메시지를 전송하는 방식으로 구현될 수 있다.
4) 실시예 4
본 발명이 제안하는 새로운 명령(예를 들어, UE configuration update command 또는 UE mobility configuration update command)는 이동성 관리 이외 다른 UE의 정보를 업데이트하는 용도로 사용될 수 있다.
즉, 정책 제어 기능(PCF)에서 UE의 UE 라우트 선택 정책(URSP: UE Route Selection Policy) 등을 업데이트하는데 사용될 수 있다. 이 경우, PCF로부터 N15 인터페이스를 통해 AMF가 UE의 정책 정보를 수신하면, AMF는 새로운 명령(예를 들어, UE configuration update command 또는 UE mobility configuration update command) 절차를 UE의 URSP 정보를 업데이트하기 위해 사용할 수 있다.
여기서, URSP는 SSC 모드 선택 정책(SSCMSP: SSC Mode Selection Policy), 네트워크 슬라이스 선택 정책(NSSP: Network Slice Selection Policy), 데이터 네트워크 명칭(DNN: Data Network Name) 선택 정책(DNN Selection Policy) 및/또는 비-심리스 오프로드(Non-seamless Offload Policy)를 포함할 수 있다.
5) 실시예 5
UE는 본 발명이 제안하는 새로운 명령(예를 들어, UE configuration update command 또는 UE mobility configuration update command)에 대한 응답으로 등록 요청(Registration request) 메시지 또는 PDU 세션 확립(PDU session establishment) 메시지를 전송할 수 있다.
이 경우, 네트워크(즉, AMF)는 UE에게 새로운 명령(예를 들어, UE configuration update command 또는 UE mobility configuration update command)를 전송한 후, 이에 대한 응답으로 완료(complete) 메시지 또는 확인응답(acknowledgement) 메시지가 아닌 Registration request 메시지 또는 PDU session establishment 메시지를 수신한 경우에도, UE에서 설정/파라미터 업데이트가 정상적으로 수행되었다고 간주할 수 있다.
즉, 네트워크(즉, AMF)는 Registration request 또는 PDU session establishment message를 complete 혹은 acknowledgement 메시지로 간주할 수 있다.
이는 UE가 네트워크 슬라이스 선택 보조 정보(NSSAI: network slice selection assistance information) 및/또는 UE의 설정 정보를 새로운 명령(예를 들어, UE configuration update command 또는 UE mobility configuration update command)을 통해 수신한 후, 연속 동작으로 등록 절차 또는 PDU 세션 확립 절차를 트리거링할 수 있으므로, 따라서 UE가 새로운 command에 대한 응답(즉, complete 또는 acknowledgement 메시지)를 전송하는 동작을 생략할 수 있어, 시그널링 오버헤드를 줄일 수 있다.
예를 들어, UE가 이전의 등록 절차에서 요청한 3개의 SM(Session Management)-NSSAI 중 2개의 SM-NSSAI에 대하여 수락된(accepted)/허용된(allowed) 지시를 수신하고, 이후 UE configuration update 절차를 통해 3번째 SM-MSSAI에 대한 accepted/allowed 지시를 수신하면, 해당 데이터 네트워크(DN)에 대한 PDU 세션 요청이 가능하다고 판단할 수 있다. 그리고, UE는 연속 동작으로 PDU session establishment을 네트워크(즉, AMF)에게 요청할 수 있다. 이에 따라, 새로운 command (예를 들어, UE configuration update command 또는 UE mobility configuration update command)에 대한 acknowledgement/complete 메시지를 생략할 수 있다.
6) 실시예 6
아래 표 2는 본 발명에서 제안하는 새로운 command (예를 들어, UE configuration update command 또는 UE mobility configuration update command)를 통해 업데이트 가능한 정보/파라미터들을 예시한다.
아래 표 2에 예시된 정보/파라미터는 예시에 불과하며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure PCTKR2018000737-appb-T000002
표 2에서, '정보(information)(또는 파라미터 또는 정책)'는 본 발명에서 제안하는 새로운 command (예를 들어, UE configuration update command 또는 UE mobility configuration update command)를 통해 네트워크로부터 제공되거나 또는 업데이트 가능한 UE의 정보를 예시한다. 'NF에 의해 제공(Provided by NF)'은 각각의 UE의 정보(또는 파라미터 또는 정책)에 대하여, 각각 어떠한 네트워크 노드(예를 들어, AMF 또는 PCF)에 의해 제공 가능한지를 나타낸다. 'Ack 요구(Ack required)'는 UE에서 해당 UE의 정보(또는 파라미터 또는 정책)를 수신한 경우 네트워크(즉, AMF)에게 완료(complete)/확인응답(acknowledgement) 메시지의 전송이 요구되는지 여부를 나타낸다. '다른 NF 영향(Other NF impact)'는 해당 UE의 정보(또는 파라미터 또는 정책)를 업데이트 시 다른 네트워크 노드들에게로의 영향을 예시한다.
i) 임시 UE 식별자(Temporary UE ID(identity)), TA(또는 등록 영역(registration area)) 리스트 정보는 새로운 명령(예를 들어, UE configuration update command 또는 UE mobility configuration update command)에 포함되어 전송될 수 있다.
임시 UE 식별자(Temporary UE ID(identity)), TA(또는 등록 영역(registration area)) 리스트 정보에 대해서, UE의 acknowledgement/complete가 요구된다.
ii) 허용된 S-NSSAI 정보(Allowed S-NSSAI(Single-NSSAI) information)의 슬라이스 관련 정보도 새로운 명령(예를 들어, UE configuration update command 또는 UE mobility configuration update command)에 포함되어 전송될 수 있다.
허용된 S-NSSAI 정보(Allowed S-NSSAI(Single-NSSAI) information)에 대해서, UE의 acknowledgement/complete가 요구된다. 이때, 앞서 실시예 5와 같이, UE가 이를 수신 후, 이에 대한 응답으로 Registration request 및/또는 PDU session establishment를 전송할 수도 있다.
iii) 이동성 제한(Mobility Restriction) (예를 들어, 허용되지 않은 TA(또는 등록 영역) 리스트, 허용되는 TA(또는 등록 영역) 리스트)의 경우, 네트워크(즉, AMF)가 mobility restriction을 업데이트할 때, 해당 UE가 CONNECTED 모드라면, 네트워크(즉, AMF)는 앞서 실시예 2와 같이 gNB에도 이를(예를 들어, 허용되지 않은 TA(또는 등록 영역) 리스트, 허용되는 TA(또는 등록 영역) 리스트) 반영하여 핸드오버 제한 영역(Handover restricted area)을 함께 UE를 서빙하는 gNB에게 전송한다.
iv) MICO(Mobile Initiated Connection Only) 처리(MICO handling)의 변경의 경우, UE가 MO 동작으로 CONNECTED 모드(예를 들어, CM-CONNECTED 모드)로 전환할 때, MICO를 오프(off)하는 것을 요청할 수 있다. 즉, 이전에 네트워크(즉, AMF)가 MICO를 사용하도록 설정한 상황에서, 네트워크에서 페이징에 의한 접근 가능성(reachability)가 필요하다고 판단하여(예를 들어, 제3자(3'rd party) 어플리케이션에서 해당 UE에 대하여 PCF(Policy Function) 혹은 NEF(EPS에서 SCEF(Service Capability Exposure Function)와 동일한 기능을 수행하는 네트워크 노드로서 네트워크 확장 기능임)를 통해 해당 UE에 대한 페이징의 활성화를 요구한 경우) MICO 모드를 오프(off)하길 원하는 경우, 네트워크(즉, AMF)는 새로운 명령(예를 들어, UE configuration update command 또는 UE mobility configuration update command) 내에서 등록 업데이트 트리거링(Registration update triggering) 요구와 함께 원인 값(예를 들어, MICO 모드 오프(off))를 포함시켜, UE에게 전송할 수 있다.
UE는 새로운 명령(예를 들어, UE configuration update command 또는 UE mobility configuration update command) 내에서 해당 UE에 대한 Registration update 요구 및 MICO 모드 오프(off)에 대한 명령을 수신한 경우, MICO를 요구하는 대신 적절한 DRX 사이클을 포함해서 Registration update를 요청할 수 있다. 이에 네트워크(즉, AMF)는 해당 UE에 대한 MICO를 활성화하지 않고, 적절한 DRX 값을 물론 MICO 오프(off)에 적합한 주기적인 등록(periodic registration) 값과 등록 영역(registration area) 정보 등을 UE에게 제공할 수 있다.
즉, MICO 모드 온/오프(on/off)는 단순히 UE의 MICO 오프(off)뿐만이 아니라 그에 적합한 등록 파라미터(registration parameter)(즉, 등록 영역(또는 TA 리스트) 및 주기적인 등록 타이머(periodic registration timer))를 함께 전송할 필요가 있으므로, UE의 registration 절차를 트리거링하는 용도로 새로운 명령(예를 들어, UE configuration update command 또는 UE mobility configuration update command)가 사용될 수 있다.
UE의 registration 절차를 트리거링하는 위해서, 새로운 명령(예를 들어, UE configuration update command 또는 UE mobility configuration update command) 내 MICO 모드 업데이트 IE(또는 MICO 모드 오프(off) 지시)가 포함된 경우, UE는 registration update를 네트워크(즉, AMF)에게 요청할 수 있다.
또한, 네트워크(즉, AMF)는 UE의 MICO 모드 업데이트가 필요한 경우 MICO 모드 업데이트 IE 대신에 UE의 Registration update를 수행하라는 명시적인 지시로 대체될 수 있다.
v) 네트워크 식별자 및 타임 존 정보(NITZ: Network Identity and Time Zone information)는 새로운 명령(예를 들어, UE configuration update command 또는 UE mobility configuration update command)으로 UE에게 제공될 수 있다.
다만, UE는 새로운 명령(예를 들어, UE configuration update command 또는 UE mobility configuration update command) 내에서 NITZ만을 수신한 경우, 네트워크(즉, AMF)에게 확인응답(acknowledgement)/완료(complete) 메시지를 전송할 필요가 없다.
vi) 정책 메시지/정보(예를 들어, 액세스 네트워크 디스커버리 선택 및 정책(Access network discovery & selection policy) 또는 UE 라우트 선택 정책(URSP: UE Route Selection Policy))를 PCF가 AMF에게 전송하는 UE 정책 정보로서, AMF는 정책 메시지 컨테이너에 해당 UE 정책 정보를 포함하여 UE에게 전송할 수 있다.
정책 메시지/정보에 대해서, UE의 acknowledgement/complete가 요구된다.
vii) 한편, 앞서 실시예 3과 같이, UE의 registration이 요구되는 경우, 네트워크(즉, AMF)은 이를 명령하기 위한 명시적인 지시를 새로운 명령(예를 들어, UE configuration update command 또는 UE mobility configuration update command) 내 포함시킬 수 있다.
이러한 지시는 등록 업데이트 트리거링 지시/지시자(RUTI: (Registration Update Triggering Indication/Indicator)로 지칭할 수 있으나, 이는 하나의 예시에 불과하며 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
이 지시는 UE의 registration update를 시작할 것을 요구하는 지시로서, 곧바로 UE의 registration update를 수행하도록 지시할 수 있다. 또는 UE가 CONNECTED 모드에서 IDLE 모드로 전환한 후에, registration update를 수행할 수 있도록 추가적인 지시가 함께 포함될 수도 있다. 다만, registration update 수행의 시점이 포함되지 않은 경우라면, UE는 IDLE 모드로 전환한 후에, registration update를 수행할 수 있다.
이때, 네트워크(즉, AMF)는 MICO 모드 등의 전환(예를 들어, MICO 비활성화) 등을 명령하는 경우, IDLE로 전환하지 않고 registration update를 수행할 것을 명령할 수 있다.
만약, 네트워크(즉, AMF)가 UE에게 IDLE 모드 전환 후 registration request를 요청할 것을 명령하는 경우, 이전 gNB와의 N2 연결 셋업 시 RRC 비활성(RRC inactive)을 사용할 수 있도록 RRC 비활성 보조 정보(RRC inactive assistance info)를 전송하였으면, UE는 사용자 데이터 송수신 비활동(inactivity) 이후 UE의 IDLE 모드로의 전환을 명령하기 위해 RRC 비활성(RRC Inactive)에 더 이상 진입하지 않도록 gNB에 지시 또는 메시지를 전송할 수 있다.
즉, RRC 비활성(RRC Inactive)에 더 이상 진입하지 말라는 지시 또는 메시지를 수신하면, gNB는 UE의 사용자 데이터 비활동성(inactivity)을 판단할 때, N2 해제 절차를 수행함으로써 UE는 IDLE 모드로 전환하고 이에 따라 registration 절차를 수행할 수 있다. 이때 IDLE 모드로 전환한 뒤 registration 절차를 수행하는 이유는, 슬라이스 변경 등 gNB가 새로운 AMF에게 registration 메시지를 전송함으로써 발생되는 불필요한 AMF 리다이렉션(redirection)을 방지하기 위함이다.
또는, 네트워크(즉, AMF)는 상술한 바와 같이 UE에게 IDLE 모드 전환 후 registration 절차를 수행하도록 할 수도 있으며, 또한 UE가 RRC 비활성 상태(RRC Inactive state)에서도 registration 절차를 수행하도록 명령할 수 있다. 이 경우, UE는 IDLE 모드로 전환되지 않더라도 사용자 데이터 비활동(inactivity)으로 인하여 gNB에 의해 RRC 비활성 상태(RRC Inactive state)로 전환된 경우에도 registration 절차를 수행할 수 있다.
앞서 표 2에서 예시된 파라미터/정보 중에서 NITZ 외에 다른 값들을 포함해서 네트워크(즉, AMF)가 새로운 명령(예를 들어, UE configuration update command 또는 UE mobility configuration update command)를 전송하는 경우, UE는 해당 명령에 대한 확인응답(acknowledgement)를 전송하여야 한다. 이때, 확인응답(acknowledgement)은 새로운 명령에 대한 완료(complete)/확인응답(acknowledgement) 메시지를 전송하는 것에 해당할 수도 있으며, 또는 registration update를 수행하는 것으로 대체될 수도 있다.
이하, UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지에 대하여 보다 구체적으로 살펴본다.
이 메시지는 UE 파라미터/정보를 제공하고 업데이트하기 위해 네트워크에 의해 UE에게 전송된다.
표 3은 UE configuration update command 메시지 컨텐츠를 예시한다.
Figure PCTKR2018000737-appb-T000003
표 3에서 정보 요소(Information Element)는 정보 요소의 명칭을 나타낸다. 존재(Presence) 필드의 'M'은 필수적(mandatory)인 IE로서 항상 메시지에 포함되는 IE를 나타내고, 'O'는 선택적(optional)인 IE로서 메시지에 포함되거나 포함되지 않을 수 있는 IE를 나타내며, 'C'는 조건적인(conditional) IE로서 특정 조건이 만족될 때만 메시지에 포함되는 IE를 나타낸다.
표 4은 앞서 표 3의 Policy message container를 예시한다.
Figure PCTKR2018000737-appb-T000004
표 5는 앞서 표 4의 Policy message container contents를 예시한다.
Figure PCTKR2018000737-appb-T000005
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 UE 설정 업데이트 방법을 예시하는 도면이다.
도 24에서는 네트워크(즉, AMF)의 동작을 예시한다.
도 24를 참조하면, 네트워크(즉, AMF)는 UE 설정을 UE의 설정을 변경(또는 업데이트)할 필요가 있는지 결정한다(S2401).
S2401 단계에서 UE의 설정을 변경(또는 업데이트)할 필요가 없다면, 본 절차를 종료된다.
반면, S2401 단계에서 UE의 설정을 변경(또는 업데이트)할 필요가 있으면, 네트워크(즉, AMF)는 UE가 등록 절차(registration procedure)를 수행할 필요가 있는지 결정한다(S2402).
이때, UE의 설정을 변경하기 위해 UE와 네트워크 간에 협상(negotiation)이 필요하지 않은 경우, UE의 설정을 업데이트하기 위해 상기 UE가 등록 절차(registration procedure)를 수행할 필요가 없다고 판단될 수 있다. 즉, UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지에 의해 UE의 재등록(re-registration)이 요구되지 않을 수 있다.
이때, UE의 설정을 변경하기 위해 UE와 네트워크 간에 협상(negotiation)이 필요한 경우, UE의 설정을 업데이트하기 위해 상기 UE가 등록 절차(registration procedure)를 수행할 필요가 있다고 판단될 수 있다.
S2402 단계에서 UE가 등록 절차(registration procedure)를 수행할 필요가 있다면, 네트워크(즉, AMF)는 상기 UE에게 UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지를 UE에게 전송하되, UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지에 의해 UE의 재등록(re-registration)이 요구되지 않는다(S2403).
반면, S2402 단계에서 UE가 등록 절차(registration procedure)를 수행할 필요가 있다면, 네트워크(즉, AMF)는 상기 UE에게 UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지를 UE에게 전송하되, UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지에 의해 UE의 재등록(re-registration)이 요구된다(S2404).
S2403 단계 및 S2404 단계에서 UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지는 업데이트된 UE 파라미터를 포함한다.
예를 들어, 업데이트된 UE 파라미터는 이동성 제한(mobility restriction), UE에 의해 개시되는 연결만을 지원하는 MICO, 허용된(allowed) 네트워크 슬라이스 선택 보조 정보(NSSAI, 임시 UE 식별자, 트래킹 영역 식별자(TAI) 리스트, 네트워크 식별자 및 타임 존 정보(NITZ) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
이때, S2403 단계 및 S2404 단계에서, UE가 IDLE 모드인 경우, UE를 CONNECTE 모드로 전환시키기 위하여 네트워크(즉, AMF)는 UE에게 페이징을 전송할 수 있다.
S2404 단계에서, UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지에 의해 UE의 재등록(re-registration)이 요구되는 경우, RAN에서 RRC 비활성(RRC inactive) 모드를 사용할 수 있도록 네트워크(즉, AMF)가 RAN에게 RRC 비활성 보조 정보(RRC inactive assistance information)를 제공하였던 경우라면, 네트워크(즉, AMF)는 RAN에게 더 이상 RRC 비활성(RRC inactive)에 진입하지 않도록 지시할 수 있다.
S2403 단계 및 S2404 단계에서, 업데이트된 UE 파라미터가 업데이트된 이동성 제한(mobility restriction)을 포함하면, 네트워크(즉, AMF)는 업데이트된 이동성 제한(mobility restriction)이 반영된 핸드오버 제한(handover restricted) 정보를 RAN에게 전송할 수 있다.
한편, 도 24의 절차는 UE 정책을 업데이트하기 위해 이용될 수도 있다. 즉, 네트워크(즉, AMF)가 정책 제어 기능(PCF)으로부터 업데이트된 UE의 정책 정보를 수신하면, 네트워크(즉, AMF)는 UE의 정책 정보를 UE에게 전송할 수 있다. 이때, UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지가 이용될 수도 있다.
이때, UE의 정책 정보는 액세스 네트워크 디스커버리 및 선택 정책(Access Network Discovery and Selection Polity), 세션 및 서비스 연속성(SSC) 모드 선택 정책(SSC Mode Selection Policy), 데이터 네트워크 명칭(DNN) 선택 정책(DNN Selection Policy), 비-심리스 오프로드 정책(Non-seamless Offload Policy) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
도 24에서, S2401 단계 및 S2402 단계는 어느 하나의 단계만이 수행될 수도 있으며(즉, 어느 하나의 단계는 생략됨), 두 단계 모두 수행될 수도 있다. 또한, S2401 단계 및 S2402 단계는 순서가 바뀔 수도 있으며, 또한 설명의 편의 상 독립된 단계로 예시하였지만 하나의 단계로 수행될 수도 있다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 UE 설정 업데이트 방법을 예시하는 도면이다.
도 25에서는 UE의 동작을 예시한다.
도 25를 참조하면, UE는, UE의 요청 없이, 네트워크(즉, AMF)로부터 UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지를 수신한다(S2501).
이때, UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지는 업데이트된 UE 파라미터를 포함한다.
예를 들어, 업데이트된 UE 파라미터는 이동성 제한(mobility restriction), UE에 의해 개시되는 연결만을 지원하는 MICO, 허용된(allowed) 네트워크 슬라이스 선택 보조 정보(NSSAI, 임시 UE 식별자, 트래킹 영역 식별자(TAI) 리스트, 네트워크 식별자 및 타임 존 정보(NITZ) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 도 25의 절차는 UE 정책을 업데이트하기 위해 이용될 수도 있다. 즉, 네트워크(즉, AMF)가 정책 제어 기능(PCF)으로부터 업데이트된 UE의 정책 정보를 수신하면, 네트워크(즉, AMF)는 UE의 정책 정보를 UE에게 전송할 수 있다. 이때, UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지가 이용될 수도 있다.
이때, UE의 정책 정보는 액세스 네트워크 디스커버리 및 선택 정책(Access Network Discovery and Selection Polity), 세션 및 서비스 연속성(SSC) 모드 선택 정책(SSC Mode Selection Policy), 데이터 네트워크 명칭(DNN) 선택 정책(DNN Selection Policy), 비-심리스 오프로드 정책(Non-seamless Offload Policy) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
UE는 UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지에 대한 확인응답(Acknowledgement)이 요구되는지 판단한다(S2502).
여기서, 업데이트된 UE 파라미터가 네트워크 식별자 및 타임 존 정보(NITZ)만을 포함하면, UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지에 대한 확인응답(Acknowledgement)이 요구되지 않을 수 있다.
S2502 단계에서 UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지에 대한 확인응답(Acknowledgement)이 요구되면, UE는 확인응답(Acknowledgement)(예를 들어, UE 설정 업데이트 완료(UE configuration update complete) 메시지)을 네트워크(즉, AMF)에게 전송한다(S2503).
S2502 단계에서 UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지에 대한 확인응답(Acknowledgement)이 요구되지 않으면, UE는 확인응답(Acknowledgement)(예를 들어, UE 설정 업데이트 완료(UE configuration update complete) 메시지)을 네트워크(즉, AMF)에게 전송하지 않는다.
UE는 UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지에 의해 UE의 재등록(re-registration)이 요구되는지 판단한다(S2504).
S2504 단계에서 UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지에 의해 UE의 재등록(re-registration)이 요구되면, UE는 등록 절차를 개시한다(S2505).
이때, 업데이트된 UE 파라미터가 UE에 의해 개시되는 연결만을 지원하는 MICO(Mobile Initiated Connected Only)를 포함하면, 등록 절차는 UE가 CONNECTED 모드(예를 들어, CM-CONNNECTED 모드) 중에 개시될 수 있다.
또한, 업데이트된 UE 파라미터가 UE에 의해 개시되는 연결만을 지원하는 MICO(Mobile Initiated Connected Only)를 포함하지 않으면, 등록 절차는 UE가 IDLE 모드(예를 들어, CM-IDLE 모드)로 전환된 후에 개시될 수 있다.
반면, S2504 단계에서 UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지에 의해 UE의 재등록(re-registration)이 요구되지 않으면, 본 절차는 종료된다.
도 25에서, S2501 단계 및 S2503 단계는 어느 하나의 단계만이 수행될 수도 있으며(즉, 어느 하나의 단계는 생략됨), 두 단계 모두 수행될 수도 있다. 또한, S2501 단계 및 S2503 단계는 순서가 바뀔 수도 있으며, 또한 설명의 편의 상 독립된 단계로 예시하였지만 하나의 단계로 수행될 수도 있다.
본 발명이 적용될 수 있는 장치 일반
도 26은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
도 26을 참조하면, 무선 통신 시스템은 네트워크 노드(2610)와 다수의 단말(UE)(2620)을 포함한다.
네트워크 노드(2610)는 프로세서(processor, 2611), 메모리(memory, 2612) 및 통신 모듈(communication module, 2613)을 포함한다. 프로세서(2611)는 앞서 도 1 내지 도 25에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 유/무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(2611)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(2612)는 프로세서(2611)와 연결되어, 프로세서(2611)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. 통신 모듈(2613)은 프로세서(2611)와 연결되어, 유/무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 네트워크 노드(2610)의 일례로, 기지국(gNB), AMF, SMF, UPF, AUSF, NEF, NRF, PCF, UDM, AF, DN 등이 이에 해당될 수 있다. 특히, 네트워크 노드(2610)가 기지국인 경우, 통신 모듈(2613)은 무선 신호를 송/수신하기 위한 RF부(radio frequency unit)을 포함할 수 있다.
단말(2620)은 프로세서(2621), 메모리(2622) 및 통신 모듈(또는 RF부)(2623)을 포함한다. 프로세서(2621)는 앞서 도 1 내지 도 25에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(2621)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(2622)는 프로세서(2621)와 연결되어, 프로세서(2621)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. 통신 모듈(2623)는 프로세서(2621)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
메모리(2612, 2622)는 프로세서(2611, 2621) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(2611, 2621)와 연결될 수 있다. 또한, 네트워크 노드(2610)(기지국인 경우) 및/또는 단말(2620)은 한 개의 안테나(single antenna) 또는 다중 안테나(multiple antenna)를 가질 수 있다.
도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
특히, 도 27에서는 앞서 도 26의 단말을 보다 상세히 예시하는 도면이다.
도 27을 참조하면, 단말은 프로세서(또는 디지털 신호 프로세서(DSP: digital signal processor)(2710), RF 모듈(RF module)(또는 RF 유닛)(2735), 파워 관리 모듈(power management module)(2705), 안테나(antenna)(2740), 배터리(battery)(2755), 디스플레이(display)(2715), 키패드(keypad)(2720), 메모리(memory)(2730), 심카드(SIM(Subscriber Identification Module) card)(2725)(이 구성은 선택적임), 스피커(speaker)(2745) 및 마이크로폰(microphone)(2750)을 포함하여 구성될 수 있다. 단말은 또한 단일의 안테나 또는 다중의 안테나를 포함할 수 있다.
프로세서(2710)는 앞서 도 1 내지 도 25에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층은 프로세서(2710)에 의해 구현될 수 있다.
메모리(2730)는 프로세서(2710)와 연결되고, 프로세서(2710)의 동작과 관련된 정보를 저장한다. 메모리(2730)는 프로세서(2710) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(2710)와 연결될 수 있다.
사용자는 예를 들어, 키패드(2720)의 버튼을 누르거나(혹은 터치하거나) 또는 마이크로폰(2750)를 이용한 음성 구동(voice activation)에 의해 전화 번호 등과 같은 명령 정보를 입력한다. 프로세서(2710)는 이러한 명령 정보를 수신하고, 전화 번호로 전화를 거는 등 적절한 기능을 수행하도록 처리한다. 구동 상의 데이터(operational data)는 심카드(2725) 또는 메모리(2730)로부터 추출할 수 있다. 또한, 프로세서(2710)는 사용자가 인지하고 또한 편의를 위해 명령 정보 또는 구동 정보를 디스플레이(2715) 상에 디스플레이할 수 있다.
RF 모듈(2735)는 프로세서(2710)에 연결되어, RF 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(2710)는 통신을 개시하기 위하여 예를 들어, 음성 통신 데이터를 구성하는 무선 신호를 전송하도록 명령 정보를 RF 모듈(2735)에 전달한다. RF 모듈(2735)은 무선 신호를 수신 및 송신하기 위하여 수신기(receiver) 및 전송기(transmitter)로 구성된다. 안테나(2740)는 무선 신호를 송신 및 수신하는 기능을 한다. 무선 신호를 수신할 때, RF 모듈(2735)은 프로세서(2710)에 의해 처리하기 위하여 신호를 전달하고 기저 대역으로 신호를 변환할 수 있다. 처리된 신호는 스피커(2745)를 통해 출력되는 가청 또는 가독 정보로 변환될 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명은 3GPP LTE/LTE-A 시스템, 5G 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE/LTE-A 시스템, 5G 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (17)

  1. 무선 통신 시스템에서 액세스 및 이동성 관리 기능(AMF: Access and Mobility Management Function)이 사용자 장치(UE: User Equipment)의 설정을 업데이트하기 위한 방법에 있어서,
    상기 UE의 요청 없이, 상기 UE의 설정을 변경할 필요가 있는지 결정하는 단계; 및
    상기 UE의 설정을 변경할 필요가 있으면, 상기 UE에게 UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지를 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지는 업데이트된 UE 파라미터를 포함하는 UE 설정 업데이트 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 UE가 등록 절차(registration procedure)를 수행할 필요가 있는지 결정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 UE가 등록 절차(registration procedure)를 수행할 필요가 있으면, 상기 UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지에 의해 상기 UE의 재등록(re-registration)이 요구되는 UE 설정 업데이트 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 UE의 설정을 변경하기 위해 상기 UE와 네트워크 간에 협상(negotiation)이 필요하지 않은 경우, 상기 UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지에 의해 상기 UE의 재등록(re-registration)이 요구되지 않는 UE 설정 업데이트 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 UE의 설정을 변경하기 위해 상기 UE와 네트워크 간에 협상(negotiation)이 필요한 경우, 상기 UE의 설정을 업데이트하기 위해 상기 UE가 등록 절차(registration procedure)를 수행할 필요가 있다고 판단되는 UE 설정 업데이트 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    무선 액세스 네트워크(RAN: Radio Access Network)에서 RRC 비활성(RRC inactive) 모드를 사용할 수 있도록, 상기 AMF에 의해 상기 RAN에게 RRC 비활성 보조 정보(RRC inactive assistance information)가 제공된 경우,
    상기 RAN에게 더 이상 RRC 비활성(RRC inactive)에 진입하지 않도록 지시하는 단계를 더 포함하는 UE 설정 업데이트 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 UE가 IDLE 모드인 경우, 상기 UE를 CONNECTE 모드로 전환시키기 위하여 상기 UE에게 페이징을 전송하는 단계를 더 포함하는 UE 설정 업데이트 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 업데이트된 UE 파라미터가 업데이트된 이동성 제한(mobility restriction)을 포함하면,
    상기 업데이트된 이동성 제한(mobility restriction)이 반영된 핸드오버 제한(handover restricted) 정보를 무선 액세스 네트워크(RAN: Radio Access Network)에게 전송하는 단계를 더 포함하는 UE 설정 업데이트 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 업데이트된 UE 파라미터는 이동성 제한(mobility restriction), UE에 의해 개시되는 연결만을 지원하는 MICO(Mobile Initiated Connected Only), 허용된(allowed) 네트워크 슬라이스 선택 보조 정보(NSSAI: network slice selection assistance information), 임시 UE 식별자, 트래킹 영역 식별자(TAI: Tracking Area Identity) 리스트, 네트워크 식별자 및 타임 존 정보(NITZ: Network Identity and Time Zone Information) 중 하나 이상을 포함하는 UE 설정 업데이트 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    정책 제어 기능(PCF: Policy Control function)으로부터 업데이트된 상기 UE의 정책 정보를 수신하면,
    상기 UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지는 상기 UE의 정책 정보를 포함하는 UE 설정 업데이트 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 UE의 정책 정보는 액세스 네트워크 디스커버리 및 선택 정책(Access Network Discovery and Selection Polity), 세션 및 서비스 연속성(SSC: session and service continuity) 모드 선택 정책(SSC Mode Selection Policy), 데이터 네트워크 명칭(DNN: Data Network Name) 선택 정책(DNN Selection Policy), 비-심리스 오프로드 정책(Non-seamless Offload Policy) 중 하나 이상을 포함하는 UE 설정 업데이트 방법.
  11. 무선 통신 시스템에서 사용자 장치(UE: User Equipment)의 설정을 업데이트하기 위한 방법에 있어서,
    상기 UE가, 상기 UE의 요청 없이, 액세스 및 이동성 관리 기능(AMF: Access and Mobility Management Function)으로부터 UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지를 수신하되, 상기 UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지는 업데이트된 UE 파라미터를 포함하는 단계; 및
    상기 업데이트된 UE 파라미터를 적용하는 단계를 포함하는 UE 설정 업데이트 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지에 의해 상기 UE의 재등록(re-registration)이 요구되면, 등록 절차를 개시하는 단계를 더 포함하는 UE 설정 업데이트 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 업데이트된 UE 파라미터가 UE에 의해 개시되는 연결만을 지원하는 MICO(Mobile Initiated Connected Only)를 포함하면, 등록 절차는 상기 UE가 CONNECTED 모드 중에 개시되는 UE 설정 업데이트 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 업데이트된 UE 파라미터가 UE에 의해 개시되는 연결만을 지원하는 MICO(Mobile Initiated Connected Only)를 포함하지 않으면, 상기 등록 절차는 상기 UE가 IDLE 모드로 전환된 후에 개시되는 UE 설정 업데이트 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지에 대한 확인응답(Acknowledgement)이 요구되면, UE 설정 업데이트 완료(UE configuration update complete) 메시지를 상기 AMF에게 전송하는 단계를 더 포함하는 UE 설정 업데이트 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 업데이트된 UE 파라미터가 네트워크 식별자 및 타임 존 정보(NITZ: Network Identity and Time Zone Information)만을 포함하면, 상기 UE 설정 업데이트 명령(UE configuration update command) 메시지에 대한 확인응답(Acknowledgement)이 요구되지 않는 UE 설정 업데이트 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 업데이트된 UE 파라미터는 이동성 제한(mobility restriction), UE에 의해 개시되는 연결만을 지원하는 MICO(Mobile Initiated Connected Only), 허용된(allowed) 네트워크 슬라이스 선택 보조 정보(NSSAI: network slice selection assistance information), 임시 UE 식별자, 트래킹 영역 식별자(TAI: Tracking Area Identity) 리스트, 네트워크 식별자 및 타임 존 정보(NITZ: Network Identity and Time Zone Information) 중 하나 이상을 포함하는 UE 설정 업데이트 방법.
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