WO2021235880A1 - 무선 통신 시스템에서 단말로 지역 데이터 네트워크 정보를 제공하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 단말로 지역 데이터 네트워크 정보를 제공하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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WO2021235880A1
WO2021235880A1 PCT/KR2021/006318 KR2021006318W WO2021235880A1 WO 2021235880 A1 WO2021235880 A1 WO 2021235880A1 KR 2021006318 W KR2021006318 W KR 2021006318W WO 2021235880 A1 WO2021235880 A1 WO 2021235880A1
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WO
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terminal
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local
smf
upf
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PCT/KR2021/006318
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이지철
김상범
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삼성전자 주식회사
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    • H04L61/00—Network arrangements, protocols or services for addressing or naming
    • H04L61/45—Network directories; Name-to-address mapping
    • H04L61/4505—Network directories; Name-to-address mapping using standardised directories; using standardised directory access protocols
    • H04L61/4511—Network directories; Name-to-address mapping using standardised directories; using standardised directory access protocols using domain name system [DNS]

Definitions

  • the present disclosure relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method and apparatus for providing local data network information according to movement of a terminal in a cellular wireless communication system, for example, a 5G system.
  • the 5G communication system or the pre-5G communication system is called a system after the 4G network (Beyond 4G Network) communication system or the LTE system after (Post LTE).
  • the 5G communication system is being considered for implementation in a very high frequency (mmWave) band (eg, such as a 60 gigabyte (60 GHz) band).
  • mmWave very high frequency
  • FD-MIMO Full Dimensional MIMO
  • array antenna, analog beam-forming, and large scale antenna technologies are being discussed.
  • an evolved small cell in the 5G communication system, an evolved small cell, an advanced small cell, a cloud radio access network (cloud RAN), and an ultra-dense network (ultra-dense network) , Device to Device communication (D2D), wireless backhaul, moving network, cooperative communication, Coordinated Multi-Points (CoMP), and interference cancellation Technology development is underway.
  • cloud RAN cloud radio access network
  • ultra-dense network ultra-dense network
  • FQAM Hybrid FSK and QAM Modulation
  • SWSC Small Cell Superposition Coding
  • ACM advanced coding modulation
  • FBMC Fan Bank Multi Carrier
  • NOMA non orthogonal multiple access
  • SCMA sparse code multiple access
  • 3GPP which is in charge of cellular mobile communication standards, named a new core network structure as 5G Core (5GC) and is standardizing it in order to evolve from the existing 4G LTE system to the 5G system.
  • 5GC 5G Core
  • 5GC supports the following differentiated functions compared to the Evolved Packet Core (EPC), which is a network core for the existing 4G.
  • EPC Evolved Packet Core
  • 5GC a network slice function is introduced in 5GC.
  • 5GC must support various types of terminal types and services; For example, it must support enhanced Mobile Broadband (eMBB), Ultra Reliable Low Latency Communications (URLLC), and massive Machine Type Communications (mMTC).
  • eMBB enhanced Mobile Broadband
  • URLLC Ultra Reliable Low Latency Communications
  • mMTC massive Machine Type Communications
  • eMBB service requires a high data rate
  • URLLC service requires high stability and low latency.
  • a technique proposed to satisfy these various service requirements is a network slice scheme.
  • Network Slice is a method of creating multiple logical networks by virtualizing one physical network, and each Network Slice Instance (NSI) may have different characteristics. Accordingly, various service requirements can be satisfied by having a network function (NF) suitable for the characteristics of each NSI.
  • NF network function
  • Various 5G services can be efficiently supported by allocating an NSI suitable for the characteristics of the service requested by each terminal.
  • 5GC can facilitate the support of the network virtualization paradigm by separating the mobility management function and the session management function.
  • MME Mobility Management Entity
  • all terminals were able to receive services from the network through signaling exchange with a single core device called a Mobility Management Entity (MME) in charge of registration, authentication, mobility management and session management functions.
  • MME Mobility Management Entity
  • 5G as the number of terminals explodes and the mobility and traffic/session characteristics that must be supported are subdivided according to the types of terminals, if all functions are supported by a single device such as MME, scalability ( scalability) is inevitably reduced. Accordingly, in order to improve scalability in terms of function/implementation complexity and signaling load of the core device in charge of the control plane, various functions are being developed based on a structure that separates the mobility management function and the session management function.
  • Edge computing technology may include, for example, multi-access edge computing (MEC) or fog computing.
  • Edge computing technology is a technology that provides data to an electronic device through a location geographically close to the electronic device (terminal or user device), for example, a separate server (hereinafter, edge server or MEC server) installed inside or near the base station can mean
  • edge server or MEC server a separate server installed inside or near the base station
  • an application requiring low latency among at least one application installed in the electronic device is located in a geographically close location without going through a server located in an external data network (DN) (eg, the Internet).
  • DN external data network
  • PDU Session Anchor User Plane Function PDU Session Anchor User Plane Function
  • local PSA-UPF PDU Session Anchor User Plane Function
  • local DN local data network
  • SMF session management function
  • the 5G core network does not provide an operation in which this procedure is performed. Also, the terminal cannot perform an operation when receiving control information for a higher network layer from the SMF device.
  • the present disclosure provides an apparatus and method for processing when a terminal receives control information for an upper network layer caused by addition/change/deletion of a Local PSA-UPF from a 5G core network.
  • a method is a method for providing local data network information from a Session Management Function (SMF) device of a wireless communication system to a terminal, and provides information on the first information according to the mobility of the terminal.
  • SMF Session Management Function
  • PDU PDU Session Anchor-User Plane Function
  • PDU protocol data unit
  • the first information, policy and charging control (Policy and Charging Control, PCC) information, policy control function (policy control function, PCF) received from the device local (data network, DN) configuration information at least of It may include one.
  • a method is a method of receiving local data network information from a session management function (SMF) device in a terminal of a wireless communication system, and a protocol data unit (PDU) session set to the terminal transmitting/receiving a PDU using Session Management Function (Session Management Function.
  • SMF session management function
  • PDU protocol data unit
  • PDU Session Modification Command PDU Session Modification Command
  • PSA-UPF PDU Session Anchor-User Plane Function
  • RA Router Advertisement
  • the SMF provides information about the local DN to the terminal so that the terminal can control the upper layer context.
  • the local PDU Session Anchor User Plane Function PDU Session Anchor User Plane Function, Local PSA-UPF
  • the terminal may receive the control information for the upper network layer due to the addition/change/deletion of the Local PSA-UPF from the wireless communication network, and may take an appropriate operation.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a 5G system architecture using a reference point representation in a wireless communication system.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a network entity in a wireless communication system according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating another structure of a 5G core network supporting edge computing according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is an exemplary diagram for explaining a case in which a terminal moves according to a network topology according to the present disclosure.
  • 5A and 5B are exemplary diagrams for explaining an internal configuration of a terminal and a case of establishing a PDU session with a wireless communication network and a data network according to an embodiment of the present disclosure.
  • 5C is an exemplary diagram for describing a local DN binding context according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a signal flow diagram when the SMF provides control information for a higher layer network context together with information on a PDU session local DN to a UE according to an embodiment of the present disclosure.
  • 7A and 7B are signal flow diagrams when the SMF provides local DN announcement and higher layer network context control information to a terminal according to an embodiment of the present disclosure.
  • 8A and 8B are signal flow diagrams for providing information to a terminal when a local PSA is changed according to an AF request in a network according to an embodiment of the present disclosure and operation of each node accordingly.
  • 9A and 9B are exemplary diagrams for explaining a procedure for providing local DN information and higher layer network context control information to a terminal and an operation in the terminal according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a block diagram of an NF according to the present disclosure.
  • the base station as a subject performing resource allocation of the terminal, eNode B, Node B, BS (Base Station), RAN (Radio Access Network), AN (Access Network), RAN node, radio access unit, base station controller, or It may be at least one of the nodes on the network.
  • the terminal may include a user equipment (UE), a mobile station (MS), a cellular phone, a smart phone, a computer, or a multimedia system capable of performing a communication function.
  • a downlink (DL) is a wireless transmission path of a signal transmitted from a base station to a terminal
  • an uplink (UL) is a wireless transmission path of a signal transmitted from a terminal to a flag station.
  • the embodiment of the present invention is described below using LTE or LTE-A system as an example, the embodiment of the present invention may be applied to other communication systems having a similar technical background or channel type.
  • the embodiments of the present invention can be applied to other communication systems through some modifications within the scope of the present invention as judged by a person having skilled technical knowledge.
  • present disclosure content related to session management according to movement of a terminal in a wireless communication system will be described.
  • present disclosure may also be applied to a procedure related to relocation of an application server accessed by the terminal according to the movement of the terminal in the edge computing system.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a 5G system architecture using a reference point representation in a wireless communication system.
  • a 5G system architecture may include various components (ie, a network function (NF)).
  • AUSF authentication server function
  • AMF access and mobility management function
  • 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
  • UE user equipment
  • Each of the devices illustrated in FIG. 1 may be implemented as one server or device, or may be implemented as a network slice instance as described above.
  • a network slice instance two or more identical or different network slice instances may be implemented in one server or device, or one network slice instance may be implemented in two or more servers or devices.
  • Each of the above NFs may support the following functions.
  • the AUSF 160 may process and store data for authentication of the UE.
  • the AMF 120 may provide a function for access and mobility management in units of UEs, and may be basically connected to one AMF per one UE.
  • the AMF 120 is a CN inter-node signaling for mobility between 3GPP access networks, a radio access network (RAN) CP interface (i.e., N2 interface) termination (termination), the 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 accessibility (reachability) (paging retransmission) ), mobility management controls (subscriptions and policies), intra-system mobility and inter-system mobility support, support for network slicing, SMF selection, lawful intercept (AMF events and LIs) interface to the system), session management (SM) message delivery between UE and SMF, transparent proxy for SM message routing, access authentication, roaming permission check including access authorization, UE and Short Message Service Function (SMSF) providing delivery of SMS messages between devices, security anchor function
  • the DN 180 may mean, for example, an operator service, Internet access, or a third party service.
  • the DN 180 may transmit a downlink protocol data unit (PDU) to the UPF 110 or receive a PDU transmitted from the UE 10 through the UPF 110 .
  • PDU downlink protocol data unit
  • the PCF 140 may receive information on packet flow from the application server and provide a function of determining policies such as mobility management and session management.
  • the PCF 140 supports a unified policy framework for controlling network operation, provides policy rules so that the control plane function(s) (eg, AMF, SMF, etc.) can enforce the policy rules, users It can support functions such as implementing a front end to access relevant subscription information for policy making in a user data repository (UDR).
  • UTR user data repository
  • the SMF 130 provides a session management function, and when the UE has a plurality of sessions, it may be managed by a different SMF for each session. Specifically, the SMF 130 performs session management (eg, session establishment, modification and termination including maintaining a tunnel between UPF and AN nodes), UE IP address assignment and management (optionally including authentication), UP Selection and control of functions, establishment of traffic steering to route traffic to appropriate destinations in UPF, termination of interfaces towards policy control functions, enforcement of policies and control parts of quality of service (QoS) , lawful intercept (for SM events and interfaces to the LI system), termination of the SM part of the NAS message, downlink data notification, initiator of AN specific SM information (via AMF) delivered to the AN through N2), SSC mode determination of the session, and functions such as roaming function can be supported. As described above, some function(s) or all functions of the SMF 130 may be supported within a single SMF instance operating as one SMF.
  • session management eg, session establishment, modification
  • the UDM 170 may store user's subscription data, policy data, and the like.
  • UDM 170 may include two parts: an application front end (FE) (not shown) and a user data repository (UDR) (not shown).
  • FE application front end
  • UDR user data repository
  • the FE may include a UDM FE in charge of location management, subscription management, credential processing, and the like, and a PCF-FE in charge of policy control.
  • the UDR may store the data required for the functions provided by the UDM-FE and the policy profile required by the PCF.
  • the data stored in the UDR may include user subscription data and policy data including subscription identifiers, security credentials, access and mobility related subscription data, and session related subscription data.
  • UDM-FE can access subscription information stored in UDR and support functions such as authentication credential processing, user identification handling, access authentication, registration/mobility management, subscription management, SMS management, etc. can
  • the UPF 110 transmits the downlink PDU received from the DN 180 to the UE 10 via the (R) AN 20 , and is received from the UE 10 via the (R) AN 20 .
  • One uplink PDU may be delivered to the DN 180 .
  • the UPF 110 is an anchor point for intra/inter radio access technology (RAT) mobility, and an external PDU session point of interconnection to a data network (Data Network).
  • RAT intra/inter radio access technology
  • Data Network data network
  • UPF 110 packet routing and forwarding, user plane part of packet inspection and policy rule enforcement, lawful intercept, traffic usage reporting, uplink classifier to support routing of traffic flows to data networks , a branch point to support a multi-homed PDU session, QoS handling for the user plane (eg, packet filtering, gating, uplink / downlink rate enforcement) ), uplink traffic verification (SDF mapping between service data flow (SDF) and QoS flow), uplink and downlink intra-transport level packet marking, downlink packet buffering and downlink data notification triggering functions can be supported.
  • Some function(s) or all functions of the UPF 110 may be supported within a single UFP instance operating as one UPF.
  • AF 150 is 3GPP for service provision (eg, support functions such as application impact on traffic routing, access to network capability exposure, interaction with a policy framework for policy control, etc.) Interoperable with the core network.
  • service provision eg, support functions such as application impact on traffic routing, access to network capability exposure, interaction with a policy framework for policy control, etc.
  • R AN 20 is an evolved version of 4G radio access technology that supports both evolved E-UTRA (e-UTRA) and new radio access technology (new radio, NR) (eg, gNB).
  • e-UTRA evolved E-UTRA
  • new radio access technology new radio, NR
  • a new radio access network may be generically referred to.
  • radio resource management i.e., radio bearer control, radio admission control, connection mobility control, and dynamic resource allocation to the UE in uplink/downlink.
  • Allocation dynamic allocation of resources
  • IP internet protocol
  • encryption encryption
  • integrity protection integrity protection
  • AMF integrity protection
  • the UE 10 may mean user equipment.
  • the user equipment may be referred to in terms of a terminal, mobile equipment (ME), mobile station (MS), and the like.
  • the user device may be a portable device such as a laptop computer, a mobile phone, a personal digital assistant (PDA), a smart phone, a multimedia device, etc., or may be a non-portable device such as a personal computer (PC) or in-vehicle device. have.
  • UE user equipment
  • UE user equipment
  • NEF network exposure function
  • NRF NF repository function
  • the NRF (not shown in FIG. 1 ) may support a service discovery function.
  • the NRF may support a service discovery function.
  • information on the 2NF instance discovered after performing the 2NF discovery operation may be provided to the 1NF instance. It can also keep available NF instances and the services they support.
  • FIG. 1 exemplifies a reference model for a case in which the UE accesses one DN using one PDU session for convenience of description, but the present disclosure is not limited thereto.
  • the UE 10 may simultaneously access two (ie, local and central) data networks using multiple PDU sessions.
  • two SMFs may be selected for different PDU sessions.
  • each SMF may have the ability to control both the local UPF and the central UPF within the PDU session.
  • the UE 10 may simultaneously access two (ie, regional and central) data networks provided within a single PDU session.
  • a conceptual link connecting NFs in the 5G system is defined as a reference point.
  • the following illustrates a reference point included in the 5G system architecture represented in FIG. 1 .
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a network entity in a wireless communication system according to various embodiments of the present disclosure.
  • the network entity of the present disclosure is a concept including a network function according to system implementation.
  • Terms such as ' ⁇ unit' and ' ⁇ group' used below mean a unit for processing at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software, or a combination of hardware and software.
  • each function may be implemented in one device or server as described above, or may be implemented to perform one function using two or more different servers or devices.
  • FIG. 2 the components are substantially the same as those of FIG. 1, but with the following differences.
  • FIG. 2 further shows that the NEF 190 is provided by 3GPP network functions, eg, a 3rd party, internal exposure/re-exposure. ), application functionality, and services and capabilities for edge computing.
  • NEF 190 may receive information from other network function(s) (based on the exposed capability(s) of other network function(s)).
  • the NEF 190 may store the received information as structured data using a standardized interface to a data storage network function. The stored information may be re-exposed to other network function(s) and application function(s) by the NEF 190 and used for other purposes such as analysis.
  • FIG. 2 3 different UPFs 210 , 220 , 230 and a new DN 240 are illustrated in FIG. 2 .
  • the first UPF 210 connected to the AN 20 may be connected using the third UPF 230 and N9 for connecting to the new DN 240 .
  • the first UPF 210 may be connected to the existing DN 180 and the second UPF 220 .
  • the configuration illustrated in FIG. 2 exemplifies one of the structures of the 5G core network supporting edge computing.
  • the control plane functional devices of the 5G core network shown in FIG. 2 are the same as those of FIG. 1 described above, and the same reference numerals are also exemplified for the same parts.
  • the first UPF 210 shows a 5G core network structure in which the terminal 10 communicates with an edge application server (EAS) as an uplink classifier (ULCL)/branching point (BP). did.
  • EAS edge application server
  • ULCL uplink classifier
  • BP branching point
  • the terminal (UE) 10 is connected to the second UPF 220 through the first UPF 210 that performs the role of the ULCL/BP UPF for the user's protocol data unit (PDU) and is connected to a data network (Data Network) ; DN) 180 .
  • the second UPF 220 may be the first PDU Session Anchor User Plane Function (PSA-UPF) in FIG. 2
  • the first UPF 210 may be connected to the third UPF 230 while being connected to the second UPF 220 .
  • the third UPF 230 is the second PSA-UPF, and may connect to the DN 240 at a location that is geographically close to the UE.
  • An edge application server (EAS) 241 that provides an edge computing service is located in the regionally close data network 240 , and the terminal 10 communicates with the EAS 241 to provide an edge computing service. can do.
  • EAS edge application server
  • the SMF 130 creates an N4 session with the first UPF 210 , the second UPF 220 , and the third UPF 230 , and passes a rule for forwarding traffic for each of the UPFs 210 , 220 , 230 to each
  • the UPFs 210 , 220 , and 230 may be controlled.
  • the terminal 10 includes a destination IP address, a destination port number, and a protocol number in the first UPF 210 operating as ULCP so that the terminal 10 connects to the third UPF 230, which is the second PSA-UPF that is locally close.
  • the ULCL/BP 210 and the Local PSA-UPF 230 are added/changed/removed in the 5G core network. procedure can be performed.
  • PSA-UPF relocation does not take into account data path delay. That is, in the conventional 3GPP 5G core network, the PSA-UPF relocation was determined by using topology information in the SMF (session management function).
  • SMF session management function
  • Various embodiments of the present disclosure are based on the request of the application function (application function) that requires a low-latency service, the 5G core network and the application program considering the delay time of the data path whether the PSA-UPF relocation (relocation) can provide a way to determine
  • the 5G core network and the application program determine the movement of the PSA-UPF in consideration of the delay of the data path. If a terminal receiving a service from one or more application programs leaves the service area in which the currently connected application program is deployed, and performs PSA-UPF movement, service interruption may occur due to the change of the terminal's IP address.
  • PSA-UPF relocation is not performed. By not doing so, service interruption can be minimized.
  • the path is reset to the new PSA-UPF to provide the application program A service that satisfies this requested delay time.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating another structure of a 5G core network supporting edge computing according to an embodiment of the present disclosure.
  • control plane functions of the 5G core network shown in FIG. 3 are assigned the same reference numerals to the same components as described in FIGS. 1 and 2 . Accordingly, additional descriptions of the same components will be omitted.
  • the 5G core network structure in which the terminal 10 communicates with the EAS 321 included in the DN 320 is exemplified without using ULCL/BP.
  • this network structure in order to access the EAS 321 through the PSA-UPF 310 close to the terminal 10 due to the movement of the terminal 10, Service and Session Continuity (SSC) Mode 2 or SSC A procedure of moving (relocation) the PSA-UPF may be performed using the Mode 3 method.
  • SSC Service and Session Continuity
  • FIG. 4 is an exemplary diagram for explaining a case in which a terminal moves according to a network topology according to the present disclosure.
  • FIG. 4 a configuration diagram of a network having a separate IP range for each Local Data Network is illustrated in an IPv4 ULCL environment.
  • a specific app (application, not shown in FIG. 4 ) in the terminal 10 connects to the first data network 410 , for example, the data network in which the IP address is set to “10.10.10.*”. may be in one state.
  • the PSA-UPF#1 ( 411 ), the ULCL/BP ( 401 ), and the ULCL/BP that are UPFs for connecting to the first data network 410 It can be accessed through RAN 20 connected to 401 .
  • the terminal 10 may access the ULCL/BP 401 , which is a UPF for connecting to the Internet, and the corresponding RAN 20 .
  • the terminal may have “10.10.10.xx” as a Data Network Access Identifier (DNAI), as described above.
  • DNAI Data Network Access Identifier
  • the IP address is "10.10.20" through the new PSA-UPF#2 421 through the new UPF ULCL/BP 402. You can connect to the data network set with .*”. Also, as another example, even if the terminal 10 moves to the second RNA 21 , it may be connected to the previously connected PSA-UPF#1 411 through the new UPF ULCL/BP 402 .
  • the terminal 10 accesses through the new PSA-UPF#2 421 through the ULCL/BP 402, which is the new UPF, a case may occur.
  • the terminal 10 is connected to the first local data network 410 before the DNAI change, and the app of the terminal 10 is connected to the EAS#1 (413), so the terminal 10 is connected to the TCP context.
  • the SMF (not shown in FIG. 4 ) may perform an additional PSA addition procedure.
  • the app of the terminal 10 changes the DNAI, it should be connected to the IP address of the EAS#1 423 of the second local data network 420, for example, “10.10.20.1”.
  • the EAS#1 (420) of the second local data network 420 cannot be connected.
  • the terminal 10 may move from a place where the first local DN 410 is located to a place where it accesses the second local DN 420 .
  • the first PSA-UPF 411 of the terminal 10 may not be changed. That is, the terminal 10 may maintain the PSA-UPF#1 (411).
  • the IP address of the terminal 10 is maintained, but the application layer session to which the terminal 10 will be connected through the first local PSA-UPF#1 (411) is a PSA-UPF ( 411) is released, the context of the terminal 10 must be removed.
  • this upper layer context may be Domain Name System or Domain Name server (DNS) information for a fully qualified domain name (FQDN) of the EAS.
  • DNS Domain Name System
  • FQDN fully qualified domain name
  • the DNS address of EAS received from the first local DN may be, for example, “10.10.10.1”. This DNS procedure may be cached in the DNS Client of the terminal 10 as long as the lifetime of the DNS record.
  • the terminal 10 When the terminal 10 performs the same EAS#1 DNS query even when accessing the second local DN due to the decision of the mobile or SMF (not shown in FIG. 4), it is cached in the DNS client of the terminal 10 Due to the received information, the connection is performed to the address of “10.10.10.1”. In this case, it is impossible to transmit and receive data traffic to EAS#1 (423) in the second local DN.
  • a connection-oriented upper layer session is established with the EAS#1 (413) in the first local DN (410).
  • a TCP connection of the terminal 10 may be established between the first local DN 410 and the EAS#1 413 .
  • the SMF removes the PSA-UPF 411 connected to the first local DN 410 due to the movement of the terminal 10 or the local determination of the SMF, and the PSA- to the second local DN 420 -
  • the TCP connection which is one of the upper layer network contexts, of the terminal 10 is maintained without being disconnected from the previous session. Accordingly, the terminal 10 cannot connect to the IP address of EAS#1@LDN2 423 located in the second local DN 420, for example, “10.10.20.1”.
  • the present disclosure assumes the structure in the terminal as shown in FIGS. 5A and 5B.
  • 5A and 5B are exemplary diagrams for explaining an internal configuration of a terminal and a case of establishing a PDU session with a wireless communication network and a data network according to an embodiment of the present disclosure.
  • the components included in one specific component for example, the communication processor or modem 1010 of the terminal may include the NAS control plane 1011 .
  • the terminal 10 may include a communication processor or modem 1010 and an application processor (AP) 1030 .
  • the communication processor or modem 1010 is referred to as a “communication processor” or all parts described as “modem” may correspond to reference numeral 1010 in FIGS. 5A and 5B .
  • the terminal 10 may further include elements essential for wireless communication, such as a memory, power, and an antenna.
  • the terminal 10 may include various circuits or logics for user convenience. For example, it may further include various circuits, logic and/or modules such as an RF transceiver circuit, a display module, a touch screen, a speaker, a microphone, and the like.
  • the application processor 1030 may basically run at least one application. 5A illustrates a case in which two different applications 1031 and 1032 are driven.
  • the application processor 1030 may include a TCP/IP stack in OS Kernel 1020 in the operating system kernel. Hereinafter, for convenience of description, it will be referred to as a “TCP/IP stack”.
  • the TCP/IP stack 1020 may include fourth layer contexts 1021 and 1022 .
  • the fourth layer contexts 1021 and 1022 may be, for example, sockets.
  • the sockets 1021 and 1022 may be connected to corresponding applications 1031 and 1032 through a socket application interface (API).
  • API socket application interface
  • the communication processor 1010 and the application processor 1030 may be connected through network interfaces 1031 1032 and 1033 .
  • network interfaces 1031 1032 and 1033 In FIG. 5A , three different network interfaces 1031 1032 and 1033 are exemplified, and among them, a form connected to the sockets 1021 and 1022 through the first network interface 1031 is illustrated.
  • the terminal 10 may access the 5G core network 500 through an access network 20 such as a base station.
  • an access network 20 such as a base station.
  • a PDU session may be formed between the terminal 10 and the PSA-UPF of the 5G core network 500 .
  • 5A illustrates a case in which N PDU sessions 521 , 522 , and 523 can be configured in one UE.
  • the terminal 10 may ultimately be provided with a service within the 5G core network 500 , and at least one data network 510 among the data networks 510 , 514 , and 515 through the 5G core network 500 .
  • You can also receive data services through 5A illustrates a case in which the first data network 510 is an edge computing data network.
  • the data network 510 may be a local data network (local DN).
  • a modem control interface 1021 in the TCP/IP stack 1020 of the terminal 10 , a modem control interface 1021 , a URSP manager 1022 , a DNS client 1023 , and a context manager 1024 to be connected to a modem ), and an interface manager 1025 .
  • additional components may be further included as needed in addition to the components described in FIG. 5B .
  • the communication processor 1010 may include a NAS control plane 1011 .
  • the 5G core network 500 may include the AMF 120 , the SMF 130 , the PCF 140 , the UDM 170 , and the NEF 190 . Additionally, the UDR 504, which has only been described above in FIG. 1 , has been further exemplified.
  • the 5G core network 500 may be connected through the external AF 150 and the NEF 190 .
  • FIGS. 5A and 5B Although the configuration of the terminal 10 has been illustrated separately in FIGS. 5A and 5B, those skilled in the art can confirm the overall configuration of the terminal from the drawings illustrated in FIGS. 5A and 5B, and the drawings illustrated in FIGS. 5A and 5B are It should be noted that this is a configuration for network interfaces and higher layer contexts. Also, in the following, FIGS. 5A and 5B will be collectively described as FIG. 5 .
  • the UE (User Equipment) 10 exemplifies the configuration of an application processor (AP) and a communication processor (CP) as described above.
  • the terminal 10 may implement the application processor and the communication processor as one chip.
  • both the configuration of the application processor and the communication processor may be included in one processor.
  • a function performed by the AP and a logical function performed by the CP may be the same.
  • a socket interface 1041 There is an Application of the terminal 10 in the AP, and this application is networked to a mobile operating system (eg, Android, Linux, Tizen, BSD-based Unix, and iOS) through a socket interface 1041 . Requests and responses can be made through related system calls and system library calls.
  • a mobile operating system eg, Android, Linux, Tizen, BSD-based Unix, and iOS
  • the TCP/IP stack 1020 is present in the mobile operating system running in the AP, and the TCP context can be managed in a kernel socket for managing the TCP context.
  • the mobile operating system may communicate with the CP 1010 through at least one of the network interfaces 1031 , 1032 , and 1033 .
  • these managers 1022 , 1023 , 1024 , and 1025 may be connected to the CP 1010 through a modem control interface (Modem Control I/F) 1021 and used for control purposes.
  • the CP 1010 may interwork with the base station by implementing a function provided by the 3GPP air interface.
  • a module for controlling the NAS control plane 1011 exists in the CP 1010 , and the NAS control plane 1011 may interwork with the AMF 120 of the 5G core network 500 .
  • the session-related NAS control message may be provided to the SMF 130 through the AMF 120 .
  • the protocol data unit (PDU) transmitted through the network interface of the terminal 10 is an IP datagram when the PDU session type is IP.
  • This IP datagram may reach the PSA-UPF 501 of the 5G core network 500 through the PDU session ( 521 in FIG. 5 ).
  • the PSA-UPF 501 may transmit the received IP datagram to the data network 510 which is an IP network.
  • the data network is an edge computing data network.
  • Edge application servers (ESAs) 511 and 512 and domain name servers (DNS) 513 may exist in the data network 501 . These ESAs 511 and 512 and DNS 513 may communicate with the terminal 10 . Since UDM, UDR, NEF, AF, AMF, SMF, and PCF present in the 5G core network 500 perform the same function as the network function described in FIG. 1 , a redundant description thereof will be omitted.
  • the relationship between the network interface of the terminal 10 and the PDU session is illustrated assuming 1:1 connection.
  • a TCP session is created.
  • creation of a TCP session may be requested through a method such as the “connect” system call.
  • the TCP context can be bound to the interface having the source IP address of the terminal.
  • the SMF 130 may release the first PDU session for the movement of the PSA-UPF and create a second PDU session. In this process, all the TCP contexts connected to the first PDU session of the terminal 10 are removed, so that the continuity of the session cannot be guaranteed.
  • the SMF 130 instructs to create a second session for the movement of the PSA-UPF, and the terminal 10 creates a second PDU session, and temporarily with the first PDU session
  • the second PDU session can send and receive data traffic at the same time.
  • the first network interface corresponding to the first PDU session is maintained in the terminal 10
  • the second PDU session is generated, a corresponding second network interface is generated. If the first PDU session is subsequently released, the network interface for the first PDU session goes down, and all TCP contexts bound to this network interface are removed. Therefore, the upper layer context of the first PDU session cannot maintain continuity.
  • the SMF 130 when the first local DN is generated or released, the SMF 130 sends the terminal 130 through NAS signaling, for example, through a PDU session change message, in the SMF 130 to the terminal ( 10) delivers information about local DN.
  • the terminal 10 Upon receiving this terminal 10, according to the policy determined by the SMF 130, the upper network context manager, DNS client, and URSP manager 1022 existing in the AP 1030 of the terminal 10 through the information received from the local DN. ) and other related information.
  • the terminal 10 may transmit such information together.
  • the modem (CP) 1010 of the terminal When the modem (CP) 1010 of the terminal receives the information corresponding to the higher layer, the information and instructions are transmitted to the AP 1030 , and the corresponding manager in the AP 1030 can perform this. For example, if the SMF 130 generates a new local DN and sets a DNS server address for the corresponding local DN, the AP 1030 receiving this information transmits the information to the DNS client 1023 . can Alternatively, when the SMF 130 generates a new local DN, if the CP 1010 of the terminal 10 informs the CP 1010 of the terminal 10 of the range of the corresponding IP address, the CP 1010 of the terminal is the corresponding IP as the AP 1030 .
  • the address range may be recorded by passing it to the upper layer context manager 1024 .
  • the SMF 130 may inform the CP 1010 of the terminal 10 of local PSA-UPF removal information.
  • the SMF 130 may additionally transmit information for requesting the cancellation of the upper layer context 1024 connected to the corresponding local DN to the CP 10 of the terminal 10 . That is, the SMF 130 informs the information received from the SMF to the upper layer context manager 1024 of the AP 1030, the CP 1010 of the terminal receiving it, and the upper layer context manager 1024 of the AP 1030. may release the upper layer context (eg, TCP context information) managed in the mobile operating system. This process can be expressed as “re-evaluate URSP”.
  • 5C is an exemplary diagram for describing a local DN binding context according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5C is another representation of the configuration diagram of the terminal 10 described in FIGS. 5A and 5B , and in particular, the Local DN binding context described in the present disclosure will be additionally described. Descriptions of components not separately described are the same as in FIGS. 5A and 5B . Parts with different reference numerals in FIG. 5C are newly added numbers for the description of the present disclosure, and may be understood from the same viewpoint as in FIGS. 5A and 5B .
  • application program 1 (1034) of the terminal has a TCP connection with EAS#1 (552) of Local DN (551), and Layer 4 Context#1 (1021) in the High Layer OS is created.
  • the application program 2 (1035) of the terminal has a connection with AC#1 (553) located in the Central DN (542).
  • the Layer 4 Context 1021 of the UE having a connection with the EAS#1 552 of the Local DN 541 may be an example of the local DN binding context.
  • upper layer network context information may be a Local DN binding context.
  • the operation of controlling the upper layer network context due to the notification of the local DN 541 can be said to correspond to the operation of controlling the local DN binding context
  • the Local DN binding context operation is, for example, the Layer shown in FIG. Removal or maintenance of Context #1, or refreshing DNS cache information received from the DNS 551 server configured for the Local DN 541 may include an operation.
  • the SMF 130 when the SMF 130 determines the addition of the BP/ULCL and the local PSA-UPF, the SMF 130 for the local DN added to the terminal 10 through a PDU session change message. Suggest a method for disseminating information.
  • the SMF 130 may transmit control information for a higher layer network context together with information on the PDU session local DN.
  • FIG. 6 is a signal flow diagram when the SMF provides control information for a higher layer network context together with information on a PDU session local DN to a UE according to an embodiment of the present disclosure.
  • the configuration information for the local DN may include at least one of the following information.
  • Delimiter indicating local DN addition/movement/deletion This delimiter indicates addition of local DN when SMF 130 decides to add local PSA-UPF, and when SMF 130 deletes local PSA-UPF , a delimiter that indicates deletion of local DN.
  • the higher layer network context control information related to the local DN may include at least one of the following information.
  • Context control information for higher layer protocols For example, a higher-layer protocol (e.g. TCP context or HTTP context) maintenance directive
  • Re-evaluation indicator for URSP Instructs to release binding of URSP for application traffic and evaluate URSP rules.
  • Refresh indicator for PDU session binding to application traffic Instructs specific application traffic to release binding to PDU session and delete context.
  • the SMF 130 may receive AF Influenced Traffic Steering Enforcement Control Information including DNAI from the PCF 140 . Due to the movement of the terminal 10, when the SMF 130 detects a change in DNAI, additional PSA addition and LDN additional information may be determined.
  • the SMF 130 may perform an ULCL and Local PSA addition procedure.
  • the terminal 10 may have a previously created PDU session, and a tunnel may be connected to the UPF 602 which is the PSA1 through the RAN 20 .
  • the SMF 130 may determine the UPF 603 corresponding to the new PSA PSA2 based on the UE mobility event, and may generate new PSA2 and N4.
  • the SMF 130 also receives (or detects) a UE mobility event based on the PCC rules and/or the local DN configuration received from the PCF 140 "Local DN Announcement Control Information", "UE Upper Layer Context Control Information” (ie, Local DN binding context information)" and the steering for local processing traffic may be determined.
  • the SMF 130 may transmit the Early Notification requested by the AF.
  • the SMF 130 may wait for a response to the notification.
  • step 614 which is procedure 2
  • the SMF 130 may select a new local PSA-UPF 603 and create an N4 session with the local PSA-UPF 603 .
  • the SMF 130 selects the ULCL/BP 601 UPF, and the uplink forwarding rule for the ULCL/BP 601 UPF and the PSA1 602 and the PSA2 603 UL Forwarding Rule ) can be created.
  • the SMF 130 may forward the traffic rules directed to the PSA1 602 and the PSA2 603 to the ULCL UPF 601 . That is, the SMF 130 may transmit a Traffic Influence Late Notification for AF traffic influence to the AF. Then, the SMF 130 may wait for a response.
  • the SMF 130 may renew the N4 session with the PSA1 602 .
  • the SMF 130 may provide tunnel information for the ULCL-BP 601 to the PSA1 602 for DL traffic.
  • the PSA1 602 may transmit a downlink PDU to the first UPF 601 in operation 620 .
  • the first UPF 601 may provide the received downlink PDU to the terminal 10 .
  • the terminal 10 may transmit an uplink PDU to be provided to the PSA1 602 using a corresponding tunnel.
  • the order of operations 620 and 622 may be changed when tunnel information between the terminal and the PSA1 602 is known in advance. That is, if the tunnel information is mutually known, operation 620 may be performed after operation 622 .
  • the SMF 130 may renew the N4 session with the PSA2 603 . Accordingly, the SMF 130 may provide tunnel information on the ULCL-BP 601 to the PSA2 603 for DL traffic.
  • operation 626 which is procedure 6A
  • the SMF 130 may transmit a PDU Session Modification Command to the terminal 10. have.
  • Local DN setting information may be set by itself in the SMF 130 or set in the PCF 140 .
  • the SMF 130 receives Policy and Charging Control (PCC) information for the terminal 10 from the PCF 140 through the SMPolicyAssociation creation or change procedure
  • the Local DN configuration information can be received together.
  • the Local DN configuration information may include 3-Tuple information, a DNS address, and a subnet address of the Local DN.
  • the SMF 130 may record this as information on the Local DN event and deliver it to the terminal 10 .
  • the SMF 130 may receive the Local DN Binding control information from the AF request or the PCF 140 . Based on this information, the SMF 130 may transmit to the terminal 10 including at least one of the following information.
  • the terminal 10 may perform an operation specified in the LDN information. That is, upper context maintenance and URSP traffic re-evaluation can be performed. Thereafter, the SMF 130 may transmit the N2 SM information to the RAN 20 through the AMF 120 through N11 in operation 628 , which is procedure 6B. That is, the SMF 130 may deliver new CN tunnel information (ULCL/BP tunnel information) to the RAN 20 .
  • LDN information lower context maintenance and URSP traffic re-evaluation can be performed.
  • the SMF 130 may transmit the N2 SM information to the RAN 20 through the AMF 120 through N11 in operation 628 , which is procedure 6B. That is, the SMF 130 may deliver new CN tunnel information (ULCL/BP tunnel information) to the RAN 20 .
  • the terminal 10 may still transmit the uplink PDU to the PSA1 602 through the first UPF 601 using the previous tunnel.
  • the SMF 130 sends a Router Advertisement (RA) (new IP prefix, routing rule) message to the terminal 10 through the PSA2 603. can be forwarded to The SMF 130 may also transmit a Late Notification to the AF.
  • RA Router Advertisement
  • the SMF 130 may deliver an original IP prefix (RA) (original IP prefix, routing rule) for reconfiguring the previous IP prefix through the PSA1 602 .
  • RA original IP prefix, routing rule
  • the terminal 10 may transmit an uplink PDU for transmission to the PSA1 602 to the first UPF 601 in operation 636 . Then, the first UPF 601 may provide it to the PSA2 603 .
  • the terminal 10 may perform upper layer control, for example, URSP re-evaluation, upper layer context retrain or refresh.
  • upper layer control for example, URSP re-evaluation, upper layer context retrain or refresh.
  • the second embodiment according to the present disclosure defines operations in the terminal and the system during a procedure in which the SMF 130 detects a DNAI change due to the movement of the terminal 10 and removes the local PSA.
  • the SMF 130 may determine the notification of the local DN configuration information, and may deliver the upper layer network context control information to the terminal 10 together with the local DN configuration change notification.
  • the procedure according to the second embodiment may be performed as follows. The following description will be described using the components of FIG. 6 described above.
  • step 1 the terminal 10 has a PDU session added to the Local PSA (a procedure for deleting PSA1 and maintaining PSA2).
  • the SMF 130 may reset the UE IPv6 prefix for the PSA1 602 and the PSA2 603.
  • the SMF 130 may decide to remove the Local PSA based on various reasons.
  • the SMF 130 may transmit a PDU Session Modification Command to the terminal 10 .
  • the information included in the LDN setting information is information of LDN removal, LDN identifier, removed 3-Tuple list, removed subnet address, removed DNS address, existing DNS refresh indicator, upper network context maintenance indicator, URSP traffic Traffic Re-evaluation indicator can be delivered including
  • the SMF 130 may update the PSA2 CN tunnel information to the RAN 20 . If there is an additional UPF between the RAN 20 and the ULCL 601 (in this case, the UPF may correspond to cascading UPF), the CN tunnel information for the UPF may be updated.
  • the SMF 130 may update the AN tunnel information in the N4 session for the PSA2 603 . If there is an additional UPF between the RAN 20 and the ULCL 601 (this case may correspond to a case in which the UPF is cascaded (cascading UFP)), the CN tunnel information for the UPF may be updated.
  • the SMF 130 may release N4 of the PSA1 602 .
  • the SMF 130 may release the IPv6 prefix.
  • the SMF 130 may release the N4 session corresponding to the ULCP/BP 601 .
  • a third embodiment according to the present disclosure is a procedure for providing a method for the SMF 130 to deliver local DN notification and higher layer network context control information to a terminal based on a local DN operator policy.
  • 7A and 7B are signal flow diagrams when the SMF provides local DN announcement and higher layer network context control information to a terminal according to an embodiment of the present disclosure.
  • the mobile communication operator may set the setting information for the local DN in the operator policy information of the PCF 140 in advance.
  • the operator policy information set in the PCF 140 may include information on the local DN for each DNAI (operator configured local DN information).
  • the operator policy information may include at least one of the following information.
  • IP address range eg 10.10.10.*
  • the PCF 140 may view the configuration information for the local DN, generate a PCC rule including the local DN control information in the AF traffic steering enforcement control information, and transmit the local DN announcement control information to the SMF 130 .
  • the local DN announcement control information may include at least one of the following information.
  • Local DN binding control information may include Layer 4 (TCP) context maintenance/refresh information and DNS cache refresh information.
  • TCP Layer 4
  • the SMF 130 may receive the PCC rule, and when the terminal 10 enters the DNAI area, it may perform a local PSA and ULCL addition operation. Accordingly, the terminal 10 may operate according to Local DN control information.
  • the SMF 130 may transmit a local DN addition notification to the terminal 10 and transmit upper network layer control information.
  • FIGS. 7A and 7B may be sequentially performed.
  • the signal flow of FIG. 7B may be continuously performed.
  • FIG. 7B may be made independently of FIG. 7A .
  • FIGS. 7A and 7B are sequentially performed will be described as an example.
  • the terminal 10 may transmit a PDUSession_CreateSMcontext Request message to the SMF 130 through the AMF 120 .
  • the terminal 10 may transmit information including whether to support the Local DN control function and whether to support the upper layer network context control function to the SMF 130 .
  • the SMF 130 may receive subscriber information from the UDM 170 in order to check the subscriber information on the terminal 10 .
  • the SMF 130 that has obtained the subscriber information on the terminal 10 may transmit a PDU session creation context response (PDUSession_CreateSMcontext Response) message to the AMF 120 .
  • PDU session creation context response PUSession_CreateSMcontext Response
  • the SMF 130 may create a connection for receiving the SM policy with the PCF 140, and may receive a PCC rule for the PDU session of the terminal 10 from the PCF 140.
  • the PCC rule may include AF Influenced Traffic Steering Enforcement Control Information.
  • the AF request traffic steering enforcement control rule may include at least one of the following information.
  • DNAI Data Network Access Identifier
  • (2) Local Routing Support Whether or not Local Routing is supported may indicate in more detail whether IPv6 multihoming is supported or whether ULCL is supported.
  • IP address maintenance indicator (or network interface maintenance indicator)
  • the local DN control information includes whether to notify the terminal 10 about information on the local DN and information to be notified to the terminal 10 when the local PSA-UPF is added so that the SMF 130 can connect to the local DN.
  • the SMF 130 may select the first PSA-UPF 701 capable of supporting the SSC support provided by the terminal and the AF request traffic steering enforcement control information received from the PCF 130 .
  • the SMF 130 may determine to generate a PDU session, and may transmit a PDU session creation response message to the terminal 10 through the AMF 120 .
  • the SMF 130 may receive the RAN tunnel information provided by the RAN 20 from the AMF 120 , and may set tunnel information for downlink traffic of the PSA-UPF1 791 .
  • the terminal 10 may transmit a registration request message to the AMF 120 through the RAN.
  • the AMF 120 may detect the occurrence of handover from the base station 20 .
  • the terminal 10 transmits a service request in an idle state (CM-IDLE; Connection Management IDLE state)
  • CM-IDLE Connection Management IDLE state
  • the AMF 120 may detect that the terminal 10 has moved.
  • the AMF 120 may include the location information of the terminal 10 in the PDUSesssion_Update_SMContext request for updating the PDUSession to the SMF 120 .
  • the PCF 140 receives a request for AF traffic steering with AF or, when the AF traffic steering rule inside the operator is changed, the PCC (Policy) including the AF request traffic steering enforcement control information in the SMF 130 and Charging Control) rules.
  • the AF request traffic steering enforcement control information may include information in the aforementioned procedure 705, for example, local DN control information and higher layer network context control information.
  • step 713 when the SMF 130 detects the movement of the location of the terminal 10 by the movement of the terminal 10 (step 711), the SMF 130 is preset in the SMF 130 or registered through the PCC rule. It can be identified (determined) whether it has migrated to DNAI. Alternatively, when receiving the AF request traffic control enforcement information from the PCC, the SMF 130 may identify (determine) whether the location of the corresponding terminal is included in the location mapped to the DNAI. When the SMF 130 identifies (determines) the addition of the ULCL/BP and the local PSA-UPF, the SMF 130 may perform a procedure corresponding to Phase C of FIG. 7 .
  • Phase C may be a Procedure for ULCL/BP and local PSA-UPF insertion (Procedure for ULCL/BP and local PSA-UPF insertion).
  • the SMF 130 may create an N4 session with the PSA2 792 .
  • the SMF 130 may create an N4 session with the ULCL/BP UPF 793 .
  • the SMF 130 may change the N4 session of the PSA1 for downlink traffic. That is, the tunnel information directed to the RAN 20 may be updated with the tunnel information of the ULCL/BP UPF 793 generated in step 15 . The downlink traffic from PSA1 791 is then directed to ULCL/BP 793 .
  • the SMF 130 may update the N4 session with the PSA2 792 .
  • the SMF 130 detects a change in the location of the terminal 10 through the trigger condition in step 713, that is, the location information of the terminal 10 from the AMF 120, and identifies whether the corresponding DNAI change is ( can judge).
  • the SMF 130 may receive the PCC rule including the AF request traffic steering enforcement control information from the PCF 140 .
  • the PCC rule may include local DN control information including local DN configuration information and upper layer network context control information of the terminal.
  • Local DN control information may include local DN control information instructing delivery of upper layer network context control information of the terminal together with local DN configuration information to the terminal when a new local UPF connected to the local DN is added.
  • the SMF 130 receives this local DN control information, and when it decides to add the local PSA-UPF, the PDU session for delivering the local DN configuration information and higher layer network context control information to the terminal 10 to the terminal 10 . It may be determined to transmit the update command message (PDU Session Modification Command) to the terminal 10 through the AMF 120 .
  • PDU Session Modification Command PDU Session Modification Command
  • the SMF 130 may deliver the N1N2MessageTrasfer message including the PDU session update command message to the AMF 120.
  • This message may include a PDU session identifier, local DN configuration information, and upper layer network context control information, which may be information for modifying the PDU session.
  • Local DN configuration information may be the same as the local DN information described in the first embodiment described above.
  • higher layer network context control information may be the same as the higher layer network context control information described in the first embodiment described above.
  • the AMF 120 together with the N1N2MessageTransfer message to transmit CN tunnel information to the RAN 20 for tunnel establishment between ULCL/BP and PSA1 and ULCL/BP and PSA2. can be passed to
  • step 720 the AMF 120 transmits all or at least a part of the information of the N2 message to the RAN 20 as an N2 message, the content included in the information N1N2MessageTransfer received from the SMF 130 to the RAN 20 .
  • tunnel information for uplink traffic for Local ULCL/BP received from the RAN among contents included in the RAN N2 message may be configured.
  • the RAN 20 may perform an AN-specific resource modification procedure on the terminal 10 and transmit a PDU session change command message included in the N2 message to the terminal. Thereafter, the RAN 20 may receive a response to this from the terminal 10 .
  • the RAN 20 may transmit tunnel information newly created for the PSA2 792 and a response message to the PDU session change command received from the terminal 10 to the AMF 120 .
  • the AMF 120 may transfer the information received from the RAN 10 to the SMF 130 and receive a response thereof.
  • the SMF 130 may allocate a new IP prefix for the PSA2 792 to the terminal 10 and transmit it to the terminal 10 .
  • the SMF 130 may reconfigure existing IP prefix information for the PSA1 791 in the terminal 10 .
  • the fourth embodiment provides a procedure for transferring local DN information and higher layer network context information to a terminal during a procedure of changing a local PSA with an AF request, and an operation of each node.
  • FIGS. 8A and 8B are signal flow diagrams for providing information to a terminal when a local PSA is changed according to an AF request in a network according to an embodiment of the present disclosure and operation of each node accordingly.
  • FIG. 8 will be generically described.
  • the operation of FIG. 8B may be performed after the operation of FIG. 8A.
  • the operation of FIG. 8B may be performed after performing another operation without the operation of FIG. 8A .
  • the terminal 10 may create a PDU session together with the SMF 120 .
  • the SMF 120 may select the PSA-UPF0 802 in this process (step 801-1).
  • a more detailed procedure for this procedure is described in procedures 701 to 710 of the third embodiment, and thus, redundant description thereof will be omitted.
  • the SMF 120 may determine the addition of ULCP/BP and local PSA-UPF1 (section 801-2). Since this procedure is described in steps 711 to 725 of the third embodiment, a redundant description will be omitted.
  • the Source EES 807 may act as a Source AF and forward the AF request to the PCF 805 .
  • the PCF 140 and the NEF 190 described with reference to FIGS. 1 to 3 are exemplified as one node. Although each performs different operations, this is for convenience of configuration of the drawings. Therefore, in the following description with reference to reference numeral 895, the case of operating as PCF will be described as PCF 895, and the case of operating with NEF will be described as NEF 895.
  • the method of delivering the AF request to the PCF 895 is to store the AF request in the UDR (not shown in FIG.
  • the PCF 895 that has received the AF request considers the operator policy for the local DN described in the third embodiment above, and provides the SMF 130 with local DN control information and terminal upper layer network in the AF request traffic steering enforcement control information.
  • the context control information may be transmitted to the SMF 130 .
  • Local DN control information and terminal upper layer network context control information may be transmitted to the SMF 130 .
  • the SMF 130 may receive the PCC rule for the PDU session of the terminal 10 from the PCF 895.
  • the PCC rule may include AF Influenced Traffic Steering Enforcement Control Information.
  • the AF request traffic steering enforcement control rule may include at least one of the following information.
  • DNAI Data Network Access Identifier
  • IP address maintenance indicator (or network interface maintenance indicator)
  • the local DN control information includes whether to notify the terminal 10 about information on the local DN and information to be notified to the terminal 10 when the local PSA-UPF is added so that the SMF 130 can connect to the local DN.
  • the terminal 10 may transmit a registration request message to the AMF 120 through the RAN 20 .
  • the AMF 120 may detect the occurrence of handover from the base station.
  • the terminal 10 transmits a service request in an idle state (CM-IDLE; Connection Management IDLE state)
  • CM-IDLE Connection Management IDLE state
  • the AMF 120 may detect that the terminal 10 has moved.
  • the AMF 120 may include the location information of the terminal 10 in the PDUSesssion_Update_SMContext request for updating the PDUSession to the SMF 120 .
  • the SMF 120 may determine whether to relocate the local PSA through the PCC rule received in step 803 or the location information of the terminal 10 received in step 804. For example, suppose that the information about local DN is set as follows.
  • SMF 130 may also receive local DN control information from PCF 895 .
  • the Local DN setting information described above may be set by itself in the SMF or may be set in the PCF 140 and then received by the SMF 130 from the PCF 140 .
  • This information may include operator policies such as: Such operator information may be locally preset in the SMF 130 .
  • the SMF 130 identifies (determines) the related DNAI through the location information of the terminal 10 received by the AMF 120, and moves the local PSA-UPF to the PSA-UPF#2 804 supporting DNAI. can decide This determination means a change of the local DN, and the SMF 130 notifies the local DN setting information to the terminal or announces the local DN change information to the terminal according to the local DN control information policy received from the PCF 895, or may decide to announce the local DN control information of When the local DN is changed, the SMF 130 may perform a PDU session change procedure for transmitting local DN configuration information to the terminal 10 .
  • the PCF 805 may transmit the upper layer network context information of the terminal 10 to the SMF 120 along with the local DN control information in the PCC rule.
  • the setting information for this may include the following information.
  • the PCF 895 sets a policy instructing refreshing the upper layer network context when DNAI is changed. 130) can be forwarded.
  • the SMF 130 may select and deliver an indicator corresponding to the policy to the terminal 10 through a PDU session change command message.
  • the SMF 130 may deliver a higher layer network context refresh indicator to the terminal 10 .
  • the SMF 130 may determine to refresh the context by looking at the range of the IP address of the local DN information, and may transmit the upper layer context refresh indicator to the terminal 10 .
  • the SMF 130 may determine to cancel the previously generated local PSA-UPF due to the change in DNAI. In this case, the SMF 130 may transmit the upper layer network context refresh indicator to the terminal 10 together with the deletion information on the local DN.
  • Local DN deletion information may include identification of the local DN and a separator indicating that it has been deleted.
  • the SMF 130 determines whether PSA-UPF relocation that can satisfy the AF request can be performed at the location of the current terminal 10, and provides a notification about this to AF (Source EES). ) (897).
  • Early announcement of AF may include at least one of the following contents.
  • Source EES 897 may receive Early announcements of user plane events from SMF 130 .
  • the Source EES 897 may determine whether to move the Application context through the received information.
  • the Source EES 897 may determine to move the Application Context when the following conditions are satisfied. If the condition is not satisfied, the Source EES 897 may not decide to move the Application Context.
  • Source EES 897 may deliver a positive response to the AppRelocationInfo message. If the Source EES 897 determines that the movement of the PSA-UPF is not necessary, the Source EES 897 may transmit a negative response to the SMF 130 .
  • the EES 897 may respond by including at least one of the following information to the AppRelocationInfo message.
  • the SMF 130 may receive a response message to the Early announcement from the Source EES (AF) 897 .
  • the SMF 130 may select a new PSA-UPF1 and create an N4 session.
  • the SMF 130 may deliver a Late Announcement to the Source EES (AF) 897 .
  • the late notification message transmitted by the Source EES 897 to the AF may include at least one of the following information.
  • Local DN binding information control information (eg, whether to delete or maintain L4 context bound to Local DN, or delete DNS cache information)
  • the Source EES 897 may perform Application Context transmission as in procedures 823 to 824 after receiving the late notification.
  • the source EES 897 may deliver Context Relocation Response information to the Edge Enabler Client (EEC) of the terminal 10 in step 814-2.
  • EEC Edge Enabler Client
  • the Source EES 897 responds to the SMF 130 by including at least one of the following information in AppRelocation Info in step 815-1.
  • SMF 130 may receive a response to the late announcement.
  • step 816 the SMF 130 performs an update procedure for the N4 session.
  • the SMF 130 may deliver the PDU session update message to the terminal 10 through the AMF 120 as determined in step 805.
  • the PDU session update message may include local DN information and higher layer network context control information and may be delivered to the terminal 10 .
  • the SMF 130 may allocate a new IPv6 prefix used in the PSA2 894 and transmit it to the terminal 10 .
  • the SMF 130 may reset the IPv6 configuration of the terminal for the PSA0 892 .
  • the SMF 130 may release the N4 session for the local PSA-UPF 1 803 that was previously connected to the terminal 10 .
  • the fifth embodiment defines how the local DN information and upper layer network context control information transmitted from the SMF 130 to the terminal 10 through the AMF 120 are used in the terminal.
  • 9A and 9B are exemplary diagrams for explaining a procedure for providing local DN information and higher layer network context control information to a terminal and an operation in the terminal according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIGS. 9A and 9B Before describing FIGS. 9A and 9B , reference numerals used in FIG. 8 will be used for the same elements as those of FIG. 8 .
  • the terminal 10 may request the SMF 130 to create a new PDU session.
  • the SMF 130 selects the PSA-UPF0 892 , creates a tunnel between the PSA-UPF0 892 and the RAN 20 , and transmits a permission message for the PDU session creation request to the terminal 10 .
  • a network interface corresponding to the new PDU session may be created and these may be mapped. That is, a network interface corresponding to a new PDU session may be generated between the CP 1010 and the AP 1030 in the terminal 10, and a mapping between the new network interface and the established PDU session may be performed. Also, applications corresponding to these mappings may be mapped together.
  • the terminal 10 may create a TCP connection with the server in the Central DN connected to the PSA-UPF0 (802).
  • a TCP context may be created in an upper layer of the terminal 10 .
  • Fig. 9 it is denoted by reference numeral (A).
  • the SMF 130 may determine the addition of Local PSA-UPF and ULCL/BP, select Local PSA-UPF 1 (893), and local to ULCL/BP (881).
  • Information including 3-Tuple (destination IP address, destination port number, and protocol number) for traffic destined for the PSA-UPF may be transmitted to the ULCL/BP 891 .
  • the SMF 130 may transmit information about the local DN to the terminal 10 to the terminal 10 .
  • the terminal 10 may store information on the local DN. Since detailed local DN information has been described in the first embodiment described above, a description thereof is omitted here.
  • the information included in this may include an identifier of a local DN, a subnet address, a local DNS address, an EAS address in the local DNS, and a 3-tuple address transmitted by the SMF to the ULCL.
  • the terminal 10 may perform a DNS Query procedure for the EAS#1 FQDN at the request of the application layer.
  • the DNS Query procedure can be performed either from the local DNS server located in Local DN1 or to the DNS server located in the Central DN. Accordingly, the terminal 10 knows the IP address for EAS#1, where local DN#1 is located.
  • the terminal 10 may create a TCP connection by requesting a TCP connection to the destination IP address of EAS#1 found through the DNS Query procedure.
  • the TCP connection thus created is indicated by reference numeral (B) in FIG. 9 .
  • step 906 if the SMF 130 moves the terminal 10 and detects a change in DNAI or receives a PCC rule including traffic steering enforcement control information by an AF request, the SMF 130 moves the local-PSA. It can be determined, and the procedure of changing the local PSA-UPF can be performed. In this process, the SMF 130 may deliver a local DN addition notification to the terminal 10 indicating that the second local DN has been newly added to the terminal 10 . In addition, the SMF 130 may notify the terminal 10 that the first local DN 1 that previously provided a connection has been deleted. In this case, the upper context control information for local DN 1 may be transmitted together with the information that the first local DN 1 has been removed.
  • the upper context control information may include an upper layer context refresh indicator of local DN 2 .
  • the terminal 10 may remove upper layer context information corresponding to local DN 2 .
  • the TCP context connected with EAS1 of Local DN1 created in procedure 904 described above may be released.
  • DNS cache refresh information is included in the upper layer control information.
  • the DNS cache refresh indicator may include the domain name of the FQDN provided by the Local DN or the IP subnet address of the Local DN 1.
  • the DNS cache information for the subnet address included in the request can be cleared.
  • the DNS cache information corresponding to the target FQDN or domain name information may be deleted.
  • step 907 the application learns that the TCP connection with EAS#1 has been lost, and may attempt to reestablish a connection with EAS#1. At this time, since the corresponding DNS cache information has been deleted, it is possible to newly request and receive address information for the EAS#1 FQDN from the DNS server.
  • step 908 if EAS#1 exists in Local DN2 at the request of the application program, a TCP session can be created in Local DN2 through Local PSA-UPF2 (894).
  • the terminal 10 leaves the DNAI-B area or receives an AF request, and the SMF 130 may remove the Local PSA-UPF2 894 .
  • the SMF 130 may deliver Local DN information to the terminal with respect to DNAI-B according to a policy decision that the information on the local DN should be changed to the terminal 10 from the PCC rule or the SMF 130 itself decides.
  • the information sent to the terminal 10 is information on the removal of the Local DN, and higher layer network context control information may be transmitted together when the Local DN is removed.
  • the higher layer network context control information may include an upper layer network context refresh and DNS cache deletion request for Local DN 2 .
  • the AP of the terminal Upon receiving this request, the AP of the terminal removes the TCP context and deletes the DNS cache.
  • the first to fifth embodiments described above may be independently performed, but two or more embodiments may operate together.
  • the addition of BP/ULCL and local PSA-UPF is described
  • DNAI change is detected and the local PSA is removed
  • the third embodiment in the operator policy It describes a method of delivering local DN notification and higher layer network context control information to the terminal based on the The procedure for transmitting context information is described, and in the fifth embodiment, how the local DN information and higher layer network context control information delivered to the terminal are used by the terminal are described.
  • the fifth embodiment may be used together, and according to the second embodiment, the fifth embodiment may be used together.
  • the second embodiment since one and a local PSA-UPF are added according to the first embodiment, when another local PSA is removed, the second embodiment may be used together. Also, according to the first embodiment and the second embodiment, the fifth embodiment may be used together.
  • first embodiment and the third embodiment may be sequentially performed, such as when the first embodiment is applied after the third embodiment is applied, or when the third embodiment is applied after the first embodiment is applied.
  • the second embodiment may be performed together, and accordingly, the fifth embodiment may be made.
  • FIG. 10 is a block diagram of a network function (NF) device according to the present disclosure.
  • the NF device may include a transceiver 1101 , a control unit 1102 , and a memory 1103 .
  • the NF device may be a specific AF belonging to RAN, AMF, UPF, SMF, UDM, PCF, AUSF, AF, or DN described above.
  • the transceiver 1101 may provide an interface for communicating with other network entities. For example, when the NF is the AMF 120, the transceiver 1101 transmits and receives signals/messages/information with the RAN 20, the AUSF 160, the SMF 130, the PCF 140 and other AMFs. can do. In addition, when the NF is the SMF 130 , the transceiver 1101 may transmit and receive signals/messages/information with the AMF 120 , the UDM 170 , the UPF 110 , and the PCF 140 .
  • the controller 1102 may control the operation of each NF described above. For example, it is possible to control the operation of each NF described with reference to FIGS. 6 to 9 .
  • the controller 1102 may be implemented with one or more processors.
  • the memory 1103 may store data required in the corresponding NF, and may store information included in various messages/signals described in the present disclosure.

Landscapes

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

Abstract

본 개시는 LTE와 같은 4G 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 제공될 5G 또는 pre-5G 통신 시스템에 관련된 것이다. 본 개시의 일 실시예에 따른 방법은, 무선 통신 시스템의 세션 관리 기능(Session Management Function. SMF) 장치에서 단말로 지역 데이터 네트워크 정보를 제공하기 위한 방법으로, 상기 단말의 이동성에 따라 제1정보에 기반하여 프로토콜 데이터 유닛(protocol data unit, PDU) 세션에 대한 PDU 세션 앵커-사용자 평면(PDU Session Anchor-User Plane Function, PSA-UPF)의 추가를 결정하는 단계; 상기 추가가 결정된 PSA-UPF와 PDU 세션을 형성하는 단계; 상기 PSA-UPF와 상기 단말 간의 다운링크 및 업링크에 대한 PDU 경로를 설정하는 단계; 및 상기 단말로 새로운 PSA-UPF의 추가를 지시하는 PDU 세션 변경 명령(PDU Session Modification Command)을 전송하는 단계;를 포함하며, 상기 제1정보는, 정책 및 과금 제어(Policy and Charging Control, PCC) 정보, 정책 제어 기능(policy control function, PCF) 장치로부터 수신된 로컬(local) 데이터 네트워크(data network, DN) 구성 정보 중 적어도 하나를 포함포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 단말로 지역 데이터 네트워크 정보를 제공하기 위한 방법 및 장치
본 개시는 무선 통신 시스템에 관련된 것으로, 보다 구체적으로 셀룰러 무선 통신 시스템 예를 들어, 5G 시스템에서 단말의 이동에 따라 지역 데이터 네트워크 정보를 제공하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.
이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및 SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
한편, 셀룰러 이동통신 표준을 담당하는 3GPP는 기존 4G LTE 시스템에서 5G 시스템으로의 진화를 꾀하기 위해 새로운 코어 네트워크 (Core Network) 구조를 5G Core (5GC) 라는 이름으로 명명하고 표준화를 진행하고 있다.
5GC는 기존 4G를 위한 네트워크 코어인 진화된 패킷 코어 (Evolved Packet Core: EPC) 대비 다음과 같은 차별화된 기능을 지원한다.
첫째, 5GC에서는 네트워크 슬라이스(Network Slice) 기능이 도입된다. 5G의 요구 조건으로, 5GC는 다양한 종류의 단말 타입 및 서비스를 지원해야 한다; 예를 들어, 초광대역 이동 통신(enhanced Mobile Broadband: eMBB), 초고신뢰 저지연 통신(Ultra Reliable Low Latency Communications: URLLC), 대규모 사물 통신 (massive Machine Type Communications: mMTC) 등을 지원해야 한다. 이러한 단말/서비스는 각각 코어 네트워크에 요구하는 요구조건이 다르다. 예를 들면, eMBB 서비스인 경우에는 높은 데이터 전송 속도(data rate)를 요구하고 URLLC 서비스인 경우에는 높은 안정성과 낮은 지연을 요구한다. 이러한 다양한 서비스 요구조건을 만족하기 위해 제안된 기술이 네트워크 슬라이스(Network Slice) 방안이다.
Network Slice는 하나의 물리적인 네트워크를 가상화(Virtualization) 하여 여러 개의 논리적인 네트워크를 만드는 방법으로, 각 네트워크 슬라이스 인스턴스(Network Slice Instance, NSI)는 서로 다른 특성을 가질 수 있다. 따라서, 각 NSI마다 그 특성에 맞는 네트워크 기능(Network Function (NF))을 가짐으로써 다양한 서비스 요구조건을 만족시킬 수 있다. 각 단말마다 요구하는 서비스의 특성에 맞는 NSI를 할당하여 여러 5G 서비스를 효율적으로 지원 할 수 있다.
둘째, 5GC는 이동성 관리 기능과 세션 관리 기능의 분리를 통해 네트워크 가상화 패러다임 지원을 수월하게 할 수 있다. 기존 4G LTE에서는 모든 단말이 등록, 인증, 이동성 관리 및 세션 관리 기능을 담당하는 이동성 관리 엔티티(Mobility Management Entity (MME)) 라는 단일 코어 장비와의 시그널링 교환을 통해서 망에서 서비스를 제공받을 수 있었다. 하지만, 5G에서는 단말의 수가 폭발적으로 늘어나고 단말의 타입에 따라 지원해야 하는 이동성 및 트래픽/세션 특성이 세분화됨에 따라 MME와 같은 단일 장비에서 모든 기능을 지원하게 되면 필요한 기능 별로 엔티티를 추가하는 확장성(Scalability)이 떨어질 수 밖에 없다. 따라서, 제어 평면을 담당하는 코어 장비의 기능/구현 복잡도와 시그널링 부하 측면에서 확장성 개선을 위해 이동성 관리 기능과 세션 관리 기능을 분리하는 구조를 기반으로 다양한 기능들이 개발되고 있다.
한편, 최근 에지 서버(edge server)를 이용하여 데이터를 전송하는 에지 컴퓨팅(edger computing) 기술이 무선 통신 시스템에 적용하기 위한 기술들이 논의되고 있다. 에지 컴퓨팅 기술은 예를 들어 MEC(multi-access edge computing) 또는, 포그 컴퓨팅(fog computing)을 포함할 수 있다. 에지 컴퓨팅 기술은 전자 장치(단말 또는 사용자 장치)와 지리적으로 가까운 위치, 예를 들어 기지국 내부 또는 기지국 근처에 설치된 별도의 서버(이하, 에지 서버 또는 MEC 서버)를 통해 전자 장치에게 데이터를 제공하는 기술을 의미할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치에 설치된 적어도 하나의 어플리케이션 중 낮은 지연 시간(latency)을 요구하는 어플리케이션은 외부 데이터 네트워크(data network, DN)(예: 인터넷)에 위치한 서버를 통하지 않고, 지리적으로 가까운 위치에 설치된 에지 서버를 통해 데이터를 송수신할 수 있다.
에지 컴퓨팅을 지원하는 5G 코어망에서, 지역 데이터 네트워크(local DN)에 대한 지역 PDU 세션 앵커-사용자 평면 기능(PDU Session Anchor User Plane Function, local PSA-UPF) 장치가 추가/변경/삭제되는 경우, 응용 서버의 이동이 발생할 수 있다. 이처럼 Local PSA-UPF가 추가/변경/삭제되는 경우, 5G 코어망의 세션 관리 기능(Session Management Function, SMF) 장치는 단말로 상위 네트워크 계층에 대한 제어 정보를 알려주어야 한다. 또한 단말은 SMF 장치로부터 상위 네트워크 계층에 대한 제어 정보를 수신하는 경우 이에 따른 적절한 동작을 수행한다.
하지만, 5G 코어 네트워크에서는 이러한 절차가 이루어지는 동작을 제공하지 못하고 있다. 또한 단말 역시 SMF 장치로부터 상위 네트워크 계층에 대한 제어 정보를 수신하는 경우의 동작을 수행할 수 없다.
따라서 본 개시에서는 Local PSA-UPF가 추가/변경/삭제되는 경우 5G 코어망에서 단말로 상위 네트워크 계층에 대한 제어 정보를 알려주기 위한 절차를 제공한다.
또한 본 개시에서는 단말이 5G 코어망으로부터 Local PSA-UPF가 추가/변경/삭제로 야기된 상위 네트워크 계층에 대한 제어 정보를 수신하는 경우의 처리 장치 및 방법을 제공한다.
본 개시의 일 실시예에 따른 방법은, 무선 통신 시스템의 세션 관리 기능(Session Management Function. SMF) 장치에서 단말로 지역 데이터 네트워크 정보를 제공하기 위한 방법으로, 상기 단말의 이동성에 따라 제1정보에 기반하여 프로토콜 데이터 유닛(protocol data unit, PDU) 세션에 대한 PDU 세션 앵커-사용자 평면(PDU Session Anchor-User Plane Function, PSA-UPF)의 추가를 결정하는 단계; 상기 추가가 결정된 PSA-UPF와 PDU 세션을 형성하는 단계; 상기 PSA-UPF와 상기 단말 간의 다운링크 및 업링크에 대한 PDU 경로를 설정하는 단계; 및 상기 단말로 새로운 PSA-UPF의 추가를 지시하는 PDU 세션 변경 명령(PDU Session Modification Command)을 전송하는 단계;를 포함하며,
상기 제1정보는, 정책 및 과금 제어(Policy and Charging Control, PCC) 정보, 정책 제어 기능(policy control function, PCF) 장치로부터 수신된 로컬(local) 데이터 네트워크(data network, DN) 구성 정보 중 적어도 하나를 포함포함할 수 있다.
본 개시의 다른 일 실시예에 따른 방법은, 무선 통신 시스템의 단말에서 세션 관리 기능(SMF) 장치로부터 지역 데이터 네트워크 정보의 수신 방법으로, 상기 단말로 설정된 프로토콜 데이터 유닛(protocol data unit, PDU) 세션을 이용하여 PDU를 송/수신하는 단계; 세션 관리 기능(Session Management Function. SMF) 장치로부터 새로운 PDU 세션 앵커-사용자 평면(PDU Session Anchor-User Plane Function, PSA-UPF)의 추가를 지시하는 PDU 세션 변경 명령(PDU Session Modification Command)을 수신하는 단계; 상기 새로운 PSA-UPF를 통해 상기 SMF가 전송한 라우터 광고(Router Advertisement, RA) 메시지를 수신하는 단계; 상기 새로운 PSA-UPF를 재구성(re-configure)하는 단계; 및 상기 상기 새로운 PSA-UPF를 재구성에 기반하여 상기 상위 계층 제어를 수행하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 개시에 따르면, local PSA-UPF의 추가(혹은 변경/삭제) 시에, 단말의 상위 계층 네트워크 컨텍스트는 해지될 필요가 있다. 이러한 경우, SMF가 단말에 local DN에 대한 정보를 제공하여, 단말이 상위 계층 컨텍스트를 제어할 수 있도록 한다. 또한 이러한 절차를 정의함으로써, 무선 통신 네트워크에서는 지역 PDU 세션 앵커-사용자 평면 기능(PDU Session Anchor User Plane Function, Local PSA-UPF) 장치가 추가/변경/삭제로 인한 상위 네트워크 계층에 대한 제어 정보를 단말로 제공할 수 있다. 아울러, 단말은 무선 통신 네트워크로부터 Local PSA-UPF가 추가/변경/삭제로 인한 상위 네트워크 계층에 대한 제어 정보를 수신하여, 적절한 동작을 취할 수 있다.
도 1은 무선 통신 시스템에서 참조 포인트 표현을 이용한 5G 시스템 아키텍처의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 네트워크 엔티티(network entity)의 구성을 예시한 도시한 도면이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따라 에지 컴퓨팅을 지원하는 5G 코어망의 다른 구조를 예시한 도면이다.
도 4는 본 개시에 따라 단말이 이동하는 경우를 네트워크의 토폴러지에 따라 설명하기 위한 예시도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 개시의 일 실시예에 따라 단말의 내부 구성 및 무선 통신 네트워크 및 데이터 네트워크와 PDU 세션을 설정하는 경우를 설명하기 위한 예시도이다.
도 5c는 본 개시의 일실시예에 따른 로컬 DN 바인딩 컨텍스트를 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따라 SMF가 UE로 PDU 세션 local DN에 대한 정보와 함께 상위 계층 네트워크 컨텍스트에 대한 제어 정보를 제공하는 경우의 신호 흐름도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 개시의 일실시예에 따라 SMF가 local DN 공지 및 상위 계층 네트워크 컨텍스트 제어 정보를 단말로 제공 시의 신호 흐름도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 개시의 실시예에 따른 네트워크에서 AF 요청에 의해 local PSA를 변경할 시 단말로 정보의 제공 및 그에 따른 각 노드들의 동작에 관한 신호 흐름도이다.
도 9a 및 도 9b는 본 개시의 일실시예에 따라 단말로 local DN 정보와 상위 계층 네트워크 컨텍스트 제어 정보의 제공 절차 및 단말에서의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
도 10은 본 개시에 따른 NF의 블록 구성도이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 이하, 기지국은 단말의 자원할당을 수행하는 주체로서, eNode B, Node B, BS (Base Station), RAN (Radio Access Network), AN (Access Network), RAN node, 무선 접속 유닛, 기지국 제어기, 또는 네트워크 상의 노드 중 적어도 하나일 수 있다. 단말은 UE (User Equipment), MS (Mobile Station), 셀룰러폰, 스마트폰, 컴퓨터, 또는 통신기능을 수행할 수 있는 멀티미디어시스템을 포함할 수 있다. 본 발명에서 하향링크(Downlink; DL)는 기지국이 단말에게 전송하는 신호의 무선 전송경로이고, 상향링크는(Uplink; UL)는 단말이 기국에게 전송하는 신호의 무선 전송경로를 의미한다. 또한, 이하에서 LTE 혹은 LTE-A 시스템을 일례로서 본 발명의 실시예를 설명하지만, 유사한 기술적 배경 또는 채널형태를 갖는 여타의 통신시스템에도 본 발명의 실시예가 적용될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예는 숙련된 기술적 지식을 가진자의 판단으로써 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 일부 변형을 통해 다른 통신시스템에도 적용될 수 있다.
이하에서 설명되는 본 개시에서는 무선 통신 시스템에서 단말의 이동에 따른 세션의 관리에 관한 내용을 설명할 것이다. 또한 본 개시는 에지 컴퓨팅 시스템에서 단말의 이동에 따라서 단말이 접속하는 응용 서버의 재배치에 관한 절차도 적용될 수 있다.
도 1은 무선 통신 시스템에서 참조 포인트 표현을 이용한 5G 시스템 아키텍처의 일 예를 도시한 도면이다.
도 1을 참고하면, 5G 시스템 아키텍처는 다양한 구성 요소들(즉, 네트워크 기능(network function, NF))을 포함할 수 있다. 도 1에는 그 중 일부에 해당하는, 인증 서버 기능(authentication server function, AUSF) 장치(160), 액세스 및 이동성 관리 기능((core) access and mobility management function, AMF) 장치(120), 세션 관리 기능(session management function, SMF) 장치(130), 정책 제어 기능(policy control function, PCF) 장치(140), 어플리케이션 기능(application function, AF) 장치(150), 통합된 데이터 관리(unified data management, UDM) 장치(170), 데이터 네트워크(data network, DN)(180), 사용자 평면 기능(user plane function, UPF) 장치(110), (무선) 액세스 네트워크((radio) access network, (R)AN)(20), 단말, 즉, 사용자 장치(user equipment, UE)(10)를 예시하였다.
도 1에 예시된 각각의 장치들은 하나의 서버 또는 장치로 구현할 수도 있고, 앞서 설명한 바와 같이 네트워크 슬라이스 인스턴스로 구현될 수도 있다. 네트워크 슬라이스 인스턴스로 구현되는 경우 하나의 서버 또는 장치 내에 둘 이상의 동일하거나 서로 다른 네트워크 슬라이스 인스턴스로 구현될 수도 있고, 둘 이상의 서버 또는 장치에 하나의 네트워크 슬라이스 인스턴스가 구현될 수도 있다.
상기한 각 NF들은 다음과 같은 기능을 지원할 수 있다.
AUSF(160)는 UE의 인증을 위한 데이터를 처리하고 저장할 수 있다.
AMF(120)는 UE 단위의 접속 및 이동성 관리를 위한 기능을 제공할 수 있으며, 하나의 UE 당 기본적으로 하나의 AMF에 연결될 수 있다. 구체적으로, AMF(120)는 3GPP 액세스 네트워크들 간의 이동성을 위한 CN 노드 간 시그널링, 무선 액세스 네트워크(radio access network, RAN) 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(session management, SM) 메시지의 전달 제공, SM 메시지 라우팅을 위한 트랜스패런트 프록시(transparent proxy), 액세스 인증(access authentication), 로밍 권한 체크를 포함한 액세스 허가(access authorization), UE와 단문 메시지 서비스 기능(Short Message Service Function, SMSF) 장치 간의 SMS 메시지의 전달 제공, 보안 앵커 기능(security anchor function, SAF) 및/또는 보안 컨텍스트 관리(security context management, SCM) 등의 기능을 지원할 수 있다. 이러한 AMF(120)의 일부 기능(들) 또는 전체의 기능들은 하나의 AMF로 동작하는 단일 AMF 인스턴스(instance) 내에서 지원될 수 있다.
DN(180)은 예를 들어, 운영자 서비스, 인터넷 접속 또는 서드파티(3rd party) 서비스 등을 의미할 수 있다. DN(180)은 UPF(110)로 하향링크 프로토콜 데이터 유닛(protocol data unit, PDU)을 전송하거나, UE(10)로부터 전송된 PDU를 UPF(110)를 통해 수신할 수 있다.
PCF(140)는 어플리케이션 서버로부터 패킷 흐름에 대한 정보를 수신하여, 이동성 관리, 세션 관리 등의 정책을 결정하는 기능을 제공할 수 있다. 구체적으로, PCF(140)는 네트워크 동작을 통제하기 위한 단일화된 정책 프레임워크 지원, 제어평면 기능(들)(예를 들어, AMF, SMF 등)이 정책 규칙을 시행할 수 있도록 정책 규칙 제공, 사용자 데이터 저장소(user data repository, UDR) 내 정책 결정을 위해 관련된 가입 정보에 액세스하기 위한 프론트 엔드(front end) 구현 등의 기능을 지원할 수 있다.
SMF(130)는 세션 관리 기능을 제공하며, UE가 다수 개의 세션을 가지는 경우 각 세션 별로 서로 다른 SMF에 의해 관리될 수 있다. 구체적으로, SMF(130)는 세션 관리(예를 들어, UPF와 AN 노드 간의 터널(tunnel) 유지를 포함하여 세션 확립, 수정 및 해지), UE IP 주소 할당 및 관리(선택적으로 인증 포함), UP 기능의 선택 및 제어, UPF에서 트래픽을 적절한 목적지로 라우팅하기 위한 트래픽 스티어링(traffic steering) 설정, 정책 제어 기능(policy control functions)를 향한 인터페이스의 종단, 정책 및 QoS(quality of service)의 제어 부분 시행, 합법적 감청(lawful intercept)(SM 이벤트 및 LI 시스템으로의 인터페이스에 대한), NAS 메시지의 SM 부분의 종단, 하향링크 데이터 통지(downlink data notification), AN 특정 SM 정보의 개시자(AMF를 경유하여 N2를 통해 AN에게 전달), 세션의 SSC 모드 결정, 로밍 기능 등의 기능을 지원할 수 있다. 앞에서 설명한 바와 같이 SMF(130)의 일부 기능(들) 또는 전체의 기능들은 하나의 SMF로 동작하는 단일 SMF 인스턴스(instance) 내에서 지원될 수 있다.
UDM(170)은 사용자의 가입 데이터, 정책 데이터 등을 저장할 수 있다. UDM(170)은 2개의 부분, 즉 어플리케이션 프론트 엔드(front end, FE)(미도시) 및 사용자 데이터 저장소(user data repository, UDR)(미도시)를 포함할 수 있다.
FE는 위치 관리, 가입 관리, 자격 증명(credential)의 처리 등을 담당하는 UDM FE와 정책 제어를 담당하는 PCF-FE를 포함할 수 있다. UDR은 UDM-FE에 의해 제공되는 기능들을 위해 요구되는 데이터와 PCF에 의해 요구되는 정책 프로필을 저장할 수 있다. 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 포함할 수 있다. 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 지원할 수 있다.
UPF(110)는 DN(180)으로부터 수신한 하향링크 PDU를 (R)AN(20)을 경유하여 UE(10)에게 전달하며, (R)AN(20)을 경유하여 UE(10)로부터 수신한 상향링크 PDU를 DN(180)으로 전달할 수 있다. 구체적으로, UPF(110)는 인트라(intra)/인터(inter) 무선 접속 기술(radio access technology, RAT) 이동성을 위한 앵커 포인트, 데이터 네트워크(Data Network)로의 상호연결(interconnect)의 외부 PDU 세션 포인트, 패킷 라우팅 및 포워딩, 패킷 검사(inspection) 및 정책 규칙 시행의 사용자 평면 부분, 합법적 감청(lawful intercept), 트래픽 사용량 보고, 데이터 네트워크로의 트래픽 플로우의 라우팅을 지원하기 위한 상향링크 분류자(classifier), 멀티-홈(multi-homed) PDU 세션을 지원하기 위한 브랜치 포인트(branching point), 사용자 평면을 위한 QoS 핸들링(handling)(예를 들어 패킷 필터링, 게이팅(gating), 상향링크/하향링크 레이트 시행), 상향링크 트래픽 검증(서비스 데이터 플로우(service data flow, SDF)와 QoS 플로우 간 SDF 매핑), 상향링크 및 하향링크 내 전달 레벨(transport level) 패킷 마킹, 하향링크 패킷 버퍼링 및 하향링크 데이터 통지 트리거링 기능 등을 지원할 수 있다. 이러한 UPF(110)의 일부 기능(들) 또는 전체의 기능들은 하나의 UPF로 동작하는 단일 UFP 인스턴스(instance) 내에서 지원될 수 있다.
AF(150)는 서비스 제공(예를 들어, 트래픽 라우팅 상에서 어플리케이션 영향, 네트워크 능력 노출(network capability exposure)에 대한 접근, 정책 제어를 위한 정책 프레임워크와의 상호동작 등의 기능을 지원)을 위해 3GPP 코어 네트워크와 상호 동작할 수 있다.
(R)AN(20)은 4G 무선 액세스 기술의 진화된 버전인 진화된 E-UTRA(evolved E-UTRA)와 새로운 무선 액세스 기술(new radio, NR)(예를 들어, gNB)을 모두 지원하는 새로운 무선 액세스 네트워크를 총칭할 수 있다.
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), UE(10)에게 제공된 정보로부터 AMF(120)로의 라우팅이 결정되지 않는 경우, UE(10)의 어태치(attachment) 시 AMF(120)의 선택, UPF(110)(들)로의 사용자 평면 데이터 라우팅, AMF(120)로의 제어 평면 정보 라우팅, 연결 셋업 및 해지, 페이징 메시지의 스케줄링 및 전송(AMF로부터 발생된), 시스템 브로드캐스트 정보의 스케줄링 및 전송(AMF 또는 운영 및 유지(operating and maintenance, O&M)로부터 발생된), 이동성 및 스케줄링을 위한 측정 및 측정 보고 설정, 상향링크에서 전달 레벨 패킷 마킹(transport level packet marking), 세션 관리, 네트워크 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 지원할 수 있다.
UE(10)는 사용자 기기를 의미할 수 있다. 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 개인용 컴퓨터(personal computer, PC), 차량 탑재 장치와 같이 휴대 불가능한 기기일 수도 있다. 이하에서는 사용자 장치(UE) 또는 단말로 지칭하여 설명할 것이다.
도 1에서는 설명의 명확성을 위해, 네트워크 노출 기능(network exposure function, NEF) 장치 및 NF 저장소 기능(NF repository function, NRF) 장치가 도시되지 않았으나, 후술할 도 5에 도시된 모든 NF들은 필요에 따라 NEF 및 NRF와 상호 동작을 수행할 수 있다.
NRF에 대하여 살펴보기로 한다. NRF(도 1에 미도시)는 서비스 디스커버리 기능을 지원할 수 있다. 제1NF 인스턴스로부터 제2NF 디스커버리 요청 수신하는 경우, 제2NF 발견 동작을 수행한 후 발견된 제2NF 인스턴스의 정보를 제1NF 인스턴스에게 제공할 수 있다. 또한, 이용 가능한 NF 인스턴스들과 그들이 지원하는 서비스를 유지할 수 있다.
한편, 도 1에서는 설명의 편의상 UE가 하나의 PDU 세션을 이용하여 하나의 DN에 엑세스하는 경우에 대한 참조 모델을 예시하나, 본 개시는 이에 한정되지 않는다.
UE(10)는 다중의 PDU 세션을 이용하여 2개의(즉, 지역적(local) 그리고 중심되는(central)) 데이터 네트워크에 동시에 액세스할 수 있다. 이때, 서로 다른 PDU 세션을 위해 2개의 SMF들이 선택될 수 있다. 다만, 각 SMF는 PDU 세션 내 지역적인 UPF 및 중심되는 UPF를 모두 제어할 수 있는 능력을 가질 수 있다.
또한, UE(10)는 단일의 PDU 세션 내에서 제공되는 2개의(즉, 지역적인 그리고 중심되는) 데이터 네트워크에 동시에 액세스할 수도 있다.
3GPP 시스템에서는 5G 시스템 내 NF들 간을 연결하는 개념적인 링크를 참조 포인트(reference point)라고 정의한다. 다음은 도 1에서 표현된 5G 시스템 아키텍처에 포함되는 참조 포인트를 예시한다.
- N1: UE와 AMF 간의 참조 포인트
- N2: (R)AN과 AMF 간의 참조 포인트
- N3: (R)AN과 UPF 간의 참조 포인트
- N4: SMF와 UPF 간의 참조 포인트
- N5: PCF와 AF 간의 참조 포인트
- N6: UPF와 데이터 네트워크 간의 참조 포인트
- N7: SMF와 PCF 간의 참조 포인트
- N8: UDM과 AMF 간의 참조 포인트
- N9: 2개의 코어 UPF들 간의 참조 포인트
- N10: UDM과 SMF 간의 참조 포인트
- N11: AMF와 SMF 간의 참조 포인트
- N12: AMF와 AUSF 간의 참조 포인트
- N13: UDM과 인증 서버 기능(authentication server function, AUSF) 간의 참조 포인트
- N14: 2개의 AMF들 간의 참조 포인트
- N15: 비-로밍 시나리오의 경우, PCF와 AMF 간의 참조 포인트, 로밍 시나리오의 경우 방문 네트워크(visited network) 내 PCF와 AMF 간의 참조 포인트
도 2는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 네트워크 엔티티(network entity)의 구성을 예시한 도시한 도면이다.
본 개시의 네트워크 엔티티는 시스템 구현에 따라 네트워크 기능(network function)을 포함하는 개념이다. 이하 사용되는 '~부', '~기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한 각 기능들은 앞서 설명한 바와 같이 하나의 장치 또는 서버 내에서 구현될 수도 있고, 서로 다른 둘 이상의 서버나 장치들을 이용하여 하나의 기능을 수행하도록 구현할 수도 있다.
도 2에서는 도 1의 구성 요소와 대체로 동일하며, 다만 아래와 같은 차이를 갖는다.
도 1과 대비할 때, 도 2는 추가로 NEF(190)는 3GPP 네트워크 기능들에 의해 제공되는, 예를 들어, 제3자(3rd party), 내부 노출(internal exposure)/재노출(re-exposure), 어플리케이션 기능, 에지 컴퓨팅(Edge Computing)을 위한 서비스들 및 능력들을 안전하게 노출하기 위한 수단을 제공할 수 있다. NEF(190)는 다른 네트워크 기능(들)로부터(다른 네트워크 기능(들)의 노출된 능력(들)에 기반한) 정보를 수신할 수 있다. NEF(190)는 데이터 저장 네트워크 기능으로의 표준화된 인터페이스를 이용하여 구조화된 데이터로서 수신된 정보를 저장할 수 있다. 저장된 정보는 NEF(190)에 의해 다른 네트워크 기능(들) 및 어플리케이션 기능(들)에게 재노출(re-expose)되고, 분석 등과 같은 다른 목적으로 이용될 수 있다.
또한 도 2에서는 서로 다른 3개의 UPF들(210, 220, 230) 및 새로운 DN(240)을 예시하였다. 도 1과 동일하게 AN(20)과 연결되는 제1UPF(210)는 새로운 DN(240)과 연결하기 위한 제3UPF(230)와 N9을 이용하여 연결될 수 있다. 뿐만 아니라 제1UPF(210)는 기존의 DN(180)과 제2UPF(220)를 통해 연결될 수 있다.
도 2에 예시한 구성은 에지 컴퓨팅을 지원하는 5G 코어망의 구조 중의 하나를 예시하였다. 도 2에 표시된 5G 코어망의 제어 평면 기능 장치들은 앞서 설명한 도 1과 동일하며, 동일한 부분에 대해서는 참조부호 또한 동일하게 예시하였다. 제1UPF(210)는 업링크 분류기(Uplink Classifier, ULCL)/브렌칭 포인트(Branching Point, BP)로 단말(10)이 에지 어플리케이션 서버(Edge Application Server, EAS)와 통신하는 5G 코어망 구조를 도시하였다. 단말(UE)(10)은 사용자의 프로토콜 데이터 유닛(protocol Data Unit, PDU)을 ULCL/BP UPF의 역할을 수행하는 제1UPF(210)을 통하여 제2UPF(220)와 연결되어 데이터 네트워크(Data Network; DN)(180)에 연결될 수 있다. 이때, 제2UPF(220)는 도 2에서는 첫 번째 PDU 세션 앵커-사용자 평면 기능(PDU Session Anchor User Plane Function, PSA-UPF)이 될 수 있다.
또한 제1UPF(210)는 제2UPF(220)와 연결됨과 동시에 제3UPF(230)와 연결될 수 있다. 이때, 제3UPF(230)는 두 번째 PSA-UPF로써, UE와 지역적으로 가까운 위치의 DN(240)에 연결할 수 있다. 지역적으로 가까운 데이터 네트워크에(240)는 에지 컴퓨팅 서비스를 제공하는 에지 어플리케이션 서버(Edge Application Server, EAS)(241)가 위치하고 있으며, 단말(10)은 EAS(241)에 통신하여 에지 컴퓨팅 서비스를 제공할 수 있다. SMF(130)는 제1UPF(210), 제2UPF(220), 제3UPF(230)와 N4 세션을 생성하여 각 UPF들(210, 220, 230)에 대한 트래픽을 포워딩하기 위한 규칙을 전달하여 각 UPF들(210, 220, 230)을 제어할 수 있다. 또한 SMF(130)에서는 단말(10)이 지역적으로 가까운 두 번째 PSA-UPF인 제3UPF(230)에 연결하도록 ULCP로 동작하는 제1UPF(210)에 목적지 IP 주소, 목적지 포트 번호 그리고 프로토콜 번호를 포함하는 3 튜플(Tuple) 정보를 ULCL/BP UPF(210)으로 전달하여 단말(10)의 트래픽을 로컬 데이터 네트워크로 라우팅할지 첫 번째 PSA-UPF(220)로 라우팅할지를 결정할 수 있다. 이러한 구조에서 단말(10)이 가까운 local PSA-UPF(230)를 통하여 EAS(241)와 통신하기 위하여 5G 코어망에서는 ULCL/BP(210) 및 Local PSA-UPF(230)의 추가/변경/제거 절차를 수행할 수 있다.
한편, 종래의 3GPP 5G 코어망에서 PSA-UPF(PDU session anchor-user plane function)의 재배치(relocation)는 데이터 경로 지연(data path delay)에 대한 고려가 이루어지지 않았다. 즉, 종래의 3GPP 5G 코어망에서는 SMF(session management function)에서 자체적으로 토폴로지 정보(topology information)를 활용하여 PSA-UPF의 재배치(relocation)를 결정하였다. 본 개시의 다양한 실시 예들은 저지연 서비스를 필요로 하는 응용 프로그램 기능(application function)의 요청에 기초하여 5G 코어 네트워크 및 응용 프로그램이 데이터 경로의 지연 시간을 고려하여 PSA-UPF의 재배치(relocation) 여부를 결정하는 방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 5G 코어 네트워크 및 응용 프로그램이 데이터 경로의 지연을 고려하여 PSA-UPF의 이동을 결정한다. 하나 혹은 그 이상의 응용 프로그램으로부터 서비스를 제공받는 단말이 현재 연결된 응용 프로그램이 배치된 서비스 영역을 벗어나는 핸드오버가 발생하고, PSA-UPF 이동을 수행하게 되면, 단말의 IP 주소가 변경되면서 서비스 중단이 발생할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 응용 프로그램에서 요청한 지연을 고려하여, 단말이 이동한 지역에서 기존의 데이터 경로를 통하여 응용 프로그램이 요청한 지연을 만족하는 경우, PSA-UPF 재배치(relocation)을 수행하지 않음으로써 서비스 중단을 최소화할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 단말이 이동하여 새롭게 변경된 경로를 통하여 서비스를 제공하게 되는 경우, 또는, 응용 프로그램에서 요청한 지연을 만족하지 못하게 되는 경우, 새로운 PSA-UPF로 경로를 재설정하여 응용 프로그램이 요청하는 지연 시간을 만족하는 서비스를 제공할 수 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따라 에지 컴퓨팅을 지원하는 5G 코어망의 다른 구조를 예시한 도면이다.
앞서 설명한 바와 같이 도 3에 표시된 5G 코어망의 제어 평면 기능들은 도 1 및 도 2에서 설명한 바와 동일한 구성 요소들에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하였다. 따라서 동일한 구성 요소에 대해서는 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
본 개시에 따른 도 3에서는 ULCL/BP를 사용하지 않고 단말(10)이 DN(320)에 포함된 EAS(321)와 통신하는 5G 코어망 구조를 예시하였다. 이러한 망구조에서는 단말(10)이 이동으로 인하여 단말(10)에 가까운 PSA-UPF(310)를 통하여 EAS(321)에 접근 하기 위하여 서비스 및 세션 연속성(Service and Session Continuity, SSC) Mode 2 혹은 SSC Mode 3 방식을 사용하여 PSA-UPF를 이동(relocation)하는 절차를 수행할 수 있다.
도 4는 본 개시에 따라 단말이 이동하는 경우를 네트워크의 토폴러지에 따라 설명하기 위한 예시도이다.
도 4에 예시된 도면에 따르면, IPv4 ULCL 환경에서, Local Data Network 별로 별도의 IP 범위를 가지는 네트워크의 구성도를 예시하였다.
도 4의 구성을 살펴보면, 단말(10) 내의 특정 앱(어플리케이션, 도 4에 미도시)이 제1데이터 네트워크(410) 예를 들어 IP 주소가 “10.10.10.*”으로 설정된 데이터 네트워크에 접속한 상태일 수 있다. 이처럼 단말(10)이 제1데이터 네트워크(410)에 접속하는 경우는 제1데이터 네트워크(410)에 연결하기 위한 UPF인 PSA-UPF#1(411)과 ULCL/BP(401) 및 ULCL/BP(401)에 연결되는 RAN(20)을 통해 접속할 수 있다. 또한 단말(10)은 인터넷에 접속하는 경우 인터넷에 연결하기 위한 UPF인 ULCL/BP(401)과 해당하는 RAN(20)을 통해 접속할 수 있다. 이때 단말(10)이 제1데이터 네트워크(410)에 접속하는 경우 단말은 데이터 네트워크 접속 식별자(Data Network Access Identifier, DNAI)로, 앞서 설명한 바와 같이 “10.10.10.xx”를 가질 수 있다.
만일 단말이 도 4에 예시한 바와 같이 이동하여 제2RAN(21)로 이동하는 경우 새로운 UPF인 ULCL/BP(402)을 통해 새로운 PSA-UPF#2(421)을 통해 IP 주소가 “10.10.20.*”으로 설정된 데이터 네트워크에 접속할 수 있다. 또한 다른 예로, 단말(10)이 제2RNA(21)으로 이동하더라도 새로운 UPF인 ULCL/BP(402)을 통해 이전에 연결된 PSA-UPF#1(411)과 연결될 수도 있다.
만일 단말(10)이 새로운 UPF인 ULCL/BP(402)을 통해 새로운 PSA-UPF#2(421)을 통해 접속하는 경우가 발생할 수 있다. 이런 경우는 단말(10)이 DNAI 변경 전에는 첫 번째 로컬 데이터 네트워크(410)와 연결하고 있으며, 단말(10)의 앱이 EAS#1(413)과 연결되어 있어서, 단말(10)은 TCP 컨텍스트를 생성할 수 있다. 또한 앞서 설명한 바와 같이 단말(10)이 이동에 의하여 DNAI가 변경된 경우, SMF(도 4에 미도시)가 부가적인(Additional) PSA 추가 절차를 수행할 수 있다. 단말(10)의 앱이 DNAI 변경 후에는 두 번째 로컬 데이터 네트워크(420)의 EAS#1(423)의 IP 주소 예를 들어, “10.10.20.1”에 연결되어야 한다. 그러나 단말(10)의 TCP 컨텍스트가 유지되어 있고, 단말(10)의 앱은 로컬 네트워크 변경을 알지 못하고, 기존 TCP 컨텍스트가 계속 유지되고 있어, 두 번째 로컬 데이터 네트워크(420)의 EAS#1(420)과 연결하지 못한다.
이를 좀 더 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 4의 네트워크 구성도에서 단말(10)은 첫 번째 local DN(410)이 위치한 곳에서 두 번째 local DN(420)에 접속하는 곳으로 이동할 수 있다. 이런 경우 도 4에 예시한 바와 같이 단말(10)의 첫 번째 PSA-UPF(411)는 변경되지 않을 수도 있다. 즉, 단말(10)은 PSA-UPF#1(411)을 유지할 수 있다. 이런 경우 단말(10)의 IP 주소는 유지되지만, 단말(10)이 첫 번째 local PSA-UPF#1(411)를 통하여 연결될 응용 계층 세션은, 첫 번째 local DN(410)에 대한 PSA-UPF(411)가 해지되는 경우, 단말(10)의 컨텍스트는 제거되어야 한다. 그러나 현재 ULCL 혹은 local PDU-UPF 삭제 동작에서는 단말(10)로 이를 알려주는 정보가 존재하지 않는다. 이러한 경우, 단말(10)이 두 번째 local DN(420)에 접속하여 동일한 EAS에 접속하려는 시도를 하는 경우 첫 번째 local DN(410)에 대한 상위 계층 컨텍스트가 단말(10)에 남아 있게 된다. 따라서, 단말(10)은 두 번째 local DN(420)의 EAS에 접속할 수 없게 된다. 이를 좀 더 예를 들어 살펴보면, 이러한 상위 계층 컨텍스트는 EAS의 정규화된 도메인 이름(fully qualified domain name, FQDN)에 대한 도메인 이름 서버(Domain Name System or Domain Name server, DNS) 정보가 될 수 있다. 첫 번째 local DN 에서 수신받은 EAS의 DNS 주소는 예를 들어, “10.10.10.1”일 수 있다. 이러한 DNS 절차는 DNS 레코드의 라이프 타임만큼 단말(10)의 DNS Client에서 캐쉬될 수 있다. 단말(10)이 이동 혹은 SMF(도 4에 미도시)의 결정으로 인하여, 두 번째 local DN에 접속한 경우에도 동일한 EAS#1의 DNS 쿼리를 수행하는 경우, 단말(10)의 DNS client에 캐쉬된 정보로 인하여 “10.10.10.1”의 주소로 연결을 수행하게 된다. 이러한 경우, 두번째 local DN에 있는 EAS#1(423)로 데이터 트래픽의 송수신이 불가능하다.
또 다른 예로는 첫번째 local DN(410)에 EAS#1(413)과 연결 지향적인 상위 계층 세션이 맺어진 경우이다. 예를 들면, 단말(10)의 TCP 연결이 첫 번째 local DN(410)과 EAS#1(413) 간에 맺어질 수 있다. 이러한 상황에서 SMF가 단말(10)의 이동 혹은 SMF의 로컬 결정 등으로 인하여 첫 번째 local DN(410)으로 연결되는 PSA-UPF(411)를 제거하고, 두 번째 local DN(420)으로의 PSA-UPF#2(421)의 세션을 연결을 하였을 때, 단말(10)이 상위 계층 네트워크 컨텍스트 중의 하나인 TCP 연결이 이전 세션과 연결이 해지되지 않고 유지되고 있게 된다. 이에 따라 단말(10)은 두 번째 local DN(420)에 위치한 EAS#1@LDN2(423)의 IP 주소 예를 들어 “10.10.20.1”로 연결을 할 수 없게 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 개시에서는 도 5a 및 도 5b와 같은 단말 내의 구조를 가정한다.
도 5a 및 도 5b는 본 개시의 일 실시예에 따라 단말의 내부 구성 및 무선 통신 네트워크 및 데이터 네트워크와 PDU 세션을 설정하는 경우를 설명하기 위한 예시도이다.
도 5a 및 도 5b는 단말의 구성 및 네트워크의 구성을 하나의 도면에 모두 표현하기 어렵기 때문에 분리하여 예시하였다. 또한 특정한 하나의 구성 요소 내에 포함된 구성 요소들 예를 들어, 단말의 통신 프로세서 또는 모뎀(1010)은 NAS 제어 평면(1011)을 포함할 수 있음을 도 5a 및 도 5b를 통해 확인할 수 있다.
먼저 도 5a를 참조하면, 단말(10)은 통신 프로세서 또는 모뎀(1010)과 어플리케이션 프로세서(AP)(1030)를 포함할 수 있다. 이하에서 통신 프로세서 또는 모뎀(1010)은 “통신 프로세서”로 지칭되거나 “모뎀”으로 설명되는 모든 부분은 도 5a 및 도 5b에 참조부호 1010에 해당할 수 있다. 또한 도 5a 및 도 5b에서 본 발명을 설명함에 있어 불필요한 요소들은 모두 생략되었음에 유의해야 한다. 가령, 메모리, 전원(power), 안테나 등과 같이 무선 통신에 필수적인 요소들을 더 포함할 수 있다. 그 외에도 단말(10)은 사용자 편의를 위한 각종 회로 또는 로직들을 포함할 수 있다. 예컨대, RF 송수신 회로, 디스플레이 모듈, 터치스크린, 스피커, 마이크 등과 같은 다양한 회로, 로직 및/또는 모듈을 더 포함할 수 있다.
어플리케이션 프로세서(1030)은 기본적으로 적어도 하나의 어플리케이션이 구동될 수 있다. 도 5a에서는 서로 다른 2개의 어플리케이션들(1031, 1032)이 구동되는 경우를 예시하였다. 어플리케이션 프로세서(1030) 내에는 동작 시스템 커널 내에 TCP/IP 스택(TCP/IP stack in OS Kernel)(1020)을 포함할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 “TCP/IP 스택”으로 칭하기로 한다. TCP/IP 스택(1020) 내에는 제4계층 컨텍스트들(1021, 1022)을 포함할 수 있다. 제4계층 컨텍스트들(1021, 1022)은 예컨대, 소켓(socket)이 될 수 있다. 소켓들(1021, 1022)은 소켓 어플리케이션 인터페이스(application interface, API)를 통해 대응하는 어플리케이션들(1031, 1032)과 연결될 수 있다.
또한 통신 프로세서(1010)와 어플리케이션 프로세서(1030) 간은 네트워크 인터페이스들(1031 1032, 1033)을 통해 연결될 수 있다. 도 5a에서는 서로 다른 3개의 네트워크 인터페이스들(1031 1032, 1033)을 예시하였으며, 그 중 제1네트워크 인터페이스(1031)을 통해 소켓들(1021, 1022)에 연결된 형태가 예시되어 있다.
단말(10)은 기지국과 같은 액세스 네트워크(20)를 통해 5G 코어망(500)에 접속할 수 있다. 이처럼 단말(10)이 5G 코어망(500)에 접속된 경우 단말(10)과 5G 코어망(500)의 PSA-UPF 간은 PDU 세션이 형성될 수 잇다. 도 5a에서는 하나의 단말에 N개의 PDU 세션들(521, 522, 523)이 설정 가능한 경우를 예시하고 있다.
또한 단말(10)은 궁극적으로 5G 코어망(500) 내에서 서비스를 제공받을 수도 있고, 5G 코어망(500)을 통해 데이터 네트워크들(510, 514, 515) 중 적어도 하나의 데이터 네트워크(510)을 통해 데이터 서비스를 제공받을 수도 있다. 도 5a에서는 제1데이터 네트워크(510)이 에지 컴퓨팅 데이터 네트워크인 경우를 예시하였다. 하지만, 데이터 네트워크(510)는 지역 데이터 네트워크(local DN)가 될 수도 있다.
다음으로 도 5b를 참조하면, 단말(10)의 TCP/IP 스택(1020) 내에는 모뎀과 연결되기 위한 모뎀 제어 인터페이스(1021)와 URSP 매니저(1022), DNS 클라이언트(1023), 컨텍스트 메니저(1024), 인터페이스 메니저(1025)를 포함할 수 있다. 또한 단말(10)의 TCP/IP 스택(1020) 내에는 도 5b에 설명한 구성 요소 외에 필요에 따라 추가적인 구성 요소들을 더 가질 수도 있다.
통신 프로세서(1010)는 NAS 제어 평면(1011)를 포함할 수 있다.
또한 앞서 설명한 바와 같이 5G 코어망(500)은 AMF(120), SMF(130), PCF(140), UDM(170), NEF(190)을 포함할 수 있다. 추가적으로 앞서 도 1에서 설명만 이루어진 UDR(504)을 더 예시하였다. 5G 코어망(500)은 외부의 AF(150)과 NEF(190)를 통해 연결될 수 있다.
단말(10)의 구성을 도 5a 및 도 5b에 분리하여 예시하였으나, 이들은 당업자가 도 5a 및 도 5b에 예시된 도면으로부터 단말의 전체적인 구성을 확인할 수 있으며, 도 5a 및 도 5b에 예시된 도면은 네트워크 인터페이스와 상위 계층 컨텍스트를 위한 구성임에 유의해야 한다. 또한 이하에서는 도 5a 및 도 5b를 총칭하여 도 5로 설명하기로 한다.
도 5에서 단말(UE; User Equipment)(10)은 앞서 설명한 바와 같이 어플리케이션 프로세서(Application Processor, AP)와 통신 프로세서(Communication Processor, CP)로 구성된 형태를 예시하였다. 하지만, 단말(10)은 어플리케이션 프로세서와 통신 프로세서를 하나의 원 칩으로 구현할 수도 있다. 이러한 경우 어플리케이션 프로세서와 통신 프로세서의 구성이 모두 하나의 프로세서 내에 포함될 수 있다. 예컨대, 물리적으로 하나의 프로세스가 존재하는 경우라고 하더라도, AP에서 수행하는 기능과 CP에서 수행하는 논리적인 기능은 동일할 수 있다. AP 내에는 단말(10)의 Application 이 존재하고, 이러한 Application은 소켓(socket) 인터페이스(1041)를 통하여 모바일 운영체제(예를 들면, 안드로이드, 리눅스, 타이젠, BSD 계열의 유닉스, 그리고 iOS)에 네트워크 관련 시스템 호출 및 시스템 라이브러리 호출을 통한 요청 및 응답을 수행할 수 있다.
또한 앞서 설명한 바와 같이 AP에서 구동되는 모바일 운영체제 내에는 TCP/IP 스택(1020)이 존재하며, TCP 컨텍스트를 관리하기 위한 커널 소켓에서 TCP Context를 관리할 수 있다. 그리고 모바일 운영체제에서는 네트워크 인터페이스들(1031, 1032, 1033) 중 적어도 하나를 통하여 CP(1010)와 통신할 수 있다. 또한 AP(1030) 내에는 URSP를 처리하기 위한 매니저(URSP Manager)(1022), DNS 클라이언트(1023), 상위 네트워크 계층 컨텍스트 관리 매니저(Context Manager)(1024), 네트워크 인터페이스를 관리하는 매니저(Interface Manager)(1025)를 포함할 수 있다. 또한 이러한 메니저들(1022, 1023, 1024, 1025)는 모뎀 제어 인터페이스(Modem Control I/F)(1021)를 통하여 CP(1010)와 연결되어 제어 목적으로 사용될 수 있다. CP(1010)는 3GPP 에어 인터페이스(air interface)에서 제공하는 기능을 구현하여 기지국과 연동할 수 있다. 그리고 CP(1010) 내에는 NAS 제어 평면(1011)을 제어하는 모듈이 존재하고 NAS 제어 평면(1011)은 5G 코어망(500)의 AMF(120)와 연동할 수 있다. 세션 관련 NAS 제어 메시지는 AMF(120)를 통하여 SMF(130)로 제공될 수 있다.
단말(10)의 네트워크 인터페이스를 통하여 송신된 프로토콜 데이터 유닛(Protocol Data Unit, PDU)은 PDU 세션 타입이 IP 인 경우, IP 데이터 그램이다. 이러한 IP 데이터 그램은 PDU 세션(도 5의 521)을 통하여 5G 코어망(500)의 PSA-UPF(501)까지 도달될 수 있다. PSA-UPF(501)는 수신된 IP 데이터 그램을 IP 망인 데이터 네트워크(510)에 전달할 수 있다.
본 개시에서는 데이터 네트워크를 에지 컴퓨팅 데이터 네트워크인 경우를 가정하여 설명하기로 한다. 데이터 네트워크(501)에는 에지 어플리케이션 서버(Edge Application Server, ESA)들(511, 512) 및 도메인 이름 서버(Domain Name Server, DNS)(513)가 존재할 수 있다. 이러한 ESA들(511, 512)과, DNS(513)는 단말(10)과 통신할 수 있다. 5G 코어망(500) 내에 존재하는 UDM, UDR, NEF, AF, AMF, SMF, PCF 는 도 1에서 설명한 네트워크 기능과 동일한 기능을 수행하므로, 여기서 중복 설명은 생략하기로 한다.
도 5에서 단말(10)의 네트워크 인터페이스와 PDU 세션 간의 관계는 1:1 연결을 가정하여 도시하였다. 단말(10)의 응용 프로그램이 TCP 연결을 요청하면 TCP 세션이 생성된다. 이러한 과정은 “connect” 시스템 호출과 같은 방법을 통하여 TCP 세션의 생성이 요청될 수 있다. 운영체제에서 성공적으로 TCP 세션이 생성되면 TCP Context는 단말의 소스 IP 주소를 가지고 있는 인터페이스에 바인딩(binding)될 수 있다.
만일 네트워크 인터페이스가 다운되면, 인터페이스에 바이딩된 TCP 세션에 해당하는 컨텍스트가 모두 제거된다. 이러한 동작으로 인하여, 만일 SSC Mode 2의 동작이 수행되는 경우, SMF(130)는 PSA-UPF의 이동을 위하여 첫 번째 PDU 세션을 릴리스 하고, 두 번째 PDU 세션을 생성할 수 있다. 이러한 과정에서, 단말(10)의 첫 번째 PDU 세션에 연결되었던 TCP 컨텍스트는 모두 제거되어, 세션의 연속성을 보장할 수 없게 된다.
또한, SSC Mode 3로 동작하는 경우, SMF(130)는 PSA-UPF의 이동을 위하여 두 번째 세션을 생성하도록 지시하며, 단말(10)은 두번째 PDU 세션을 생성하고, 일시적으로 첫 번째 PDU 세션과 두 번째 PDU 세션이 동시에 데이터 트래픽을 주고 받을 수 있다. 이러한 상황에서, 단말(10) 내에서는 첫 번째 PDU 세션에 상응하는 첫 번째 네트워크 인터페이스가 유지되면서, 두 번째 PDU 세션이 생성되었을 때 이에 상응하는 두 번째 네트워크 인터페이스가 생성된다. 이후에 첫 번째 PDU 세션이 릴리스되면, 첫 번째 PDU 세션에 대한 네트워크 인터페이스가 다운되고, 이 네트워크 인터페이스에 바인딩된 TCP 컨텍스트가 모두 제거된다. 따라서 첫 번째 PDU 세션의 상위 계층 컨텍스트는 연속성을 유지할 수 없게 된다.
본 개시에서 제안하는 동작은 첫 번째 로컬 DN이 생성되거나 해제되는 경우, SMF(130)는 단말(130)에 NAS 시그널링을 통하여, 예를 들면, PDU 세션 변경 메시지를 통하여 SMF(130)에서 단말(10)에 local DN에 대한 정보를 전달한다. 이를 수신한 단말(10)은 SMF(130)에서 결정한 정책에 따라서, local DN으로부터 수신한 정보를 통하여 단말(10)의 AP(1030)에 존재하는 상위 네트워크 컨텍스트 매니저, DNS client, URSP 매니저(1022) 등에 관련된 정보를 전달할 수 있다. 또한 단말(10)은 만약에 local DN과 관련하여 상위 네트워크 계층에서 수행하여야할 명령이 존재하는 경우, 이러한 정보를 같이 전달할 수 있다. 단말의 모뎀(CP)(1010)에서는 이러한 상위 계층에 해당하는 정보를 수신하면 이러한 정보 및 지시사항을 AP(1030)로 전달하고, AP(1030)에서는 해당하는 매니저가 이를 수행할 수 있다. 예를 들면, 만일 SMF(130)가 신규 local DN이 생성되어, 해당하는 local DN에 대한 DNS 서버 주소를 설정하는 경우, 이러한 정보를 수신한 AP(1030)는 정보를 DNS client(1023)로 전달할 수 있다. 혹은 SMF(130)가 신규 local DN을 생성할 때, 해당하는 IP 주소의 범위를 단말(10)의 CP(1010)에 알려주는 경우, 단말의 CP(1010)는 AP(1030)로 해당하는 IP 주소 범위를 상위 계층 컨텍스트 메니저(1024)에 전달하여 기록할 수 있다. 이후에, 해당하는 local DN에 대한 local PSA-UPF 제거를 수행하면, SMF(130)는 단말(10)의 CP(1010)에 local PSA-UPF 제거 정보를 알려줄 수 있다. 이에 따라 SMF(130)는 단말(10)의 CP(10)는 해당하는 local DN에 연결된 상위 계층 컨텍스트(1024)에 대한 해지를 요청하는 정보를 추가로 전달할 수 있다. 즉, SMF(130)는 이를 수신한 단말의 CP(1010)는 AP(1030)의 상위 게층 컨텍스트 매니저(1024)로 SMF로부터 수신된 정보를 알려주고, AP(1030)의 상위 계층 컨텍스트 매니저(1024)는 모바일 운영체제 내에서 관리되는 상위 계층 컨텍스트(예를 들면, TCP context 정보)를 해지할 수 있다. 이러한 과정은, “URSP를 re-evaluation 한다”라고 표현할 수 있다.
도 5c는 본 개시의 일실시예에 따른 로컬 DN 바인딩 컨텍스트를 설명하기 위한 예시도이다.
도 5c는 도 5a 및 도 5b에서 설명한 단말(10)의 구성도의 다른 표현이며, 특히 본 개시에서 설명하는 Local DN 바인딩 컨텍스트에 대하여 추가적으로 설명한다. 별도로 기술하지 않은 구성 요소들의 설명은 도 5a 및 도 5b와 같다. 도 5c에서 참조부호가 달라지는 부분은 본 개시의 설명을 위해 새롭게 번호를 부가한 것이며, 도 5a 및 도 5b와 동일한 관점에서도 이해될 수 있다.
도 5c에서는 단말의 응용프로그램 1(1034)은 Local DN(551)의 EAS#1(552)과 TCP 연결을 가지고 있으며, High Layer OS 내의 Layer 4 Context#1(1021)가 생성된다. 또한 단말의 응용 프로그램 2(1035)는 Central DN(542)에 위치하는 AC#1 (553)과 연결을 가지고 있다. Local DN(541)의 EAS#1(552)과 연결을 가지고 있는 단말의 Layer 4 Context(1021)는 local DN 바인딩 컨텍스트의 한 예가 될 수 있다. 본 개시에서 설명하는 동작 중에 상위 계층 네트워크 컨텍스트 정보는 Local DN 바인딩 컨텍스트가 될 수 있다. 특히 local DN(541)의 공지로 인하여 상위 계층 네트워크 컨텍스트를 제어하는 동작은 local DN 바인딩 컨텍스트를 제어하는 동작에 해당된다고 할 수 있으며, Local DN 바인딩 컨텍스트 동작은 예를 들면, 도 5c에서 도시한 Layer Context #1의 제거 혹은 유지, 혹은 Local DN(541)을 위하여 설정된 DNS(551)서버로부터 수신 받은 DNS 캐쉬 정보를 리프레쉬하는 동작을 포함할 수 있다.
<제1실시 예>
본 개시의 제1실시예는 SMF(130)가 BP/ULCL 및 local PSA-UPF의 추가를 결정하는 경우, SMF(130)가 단말(10)에 PDU 세션 변경 메시지를 통하여 추가되는 local DN에 대한 정보를 알려주기 위한 방식을 제안한다. SMF(130)는 PDU 세션 local DN에 대한 정보와 함께 상위 계층 네트워크 컨텍스트에 대한 제어 정보를 함께 전달할 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따라 SMF가 UE로 PDU 세션 local DN에 대한 정보와 함께 상위 계층 네트워크 컨텍스트에 대한 제어 정보를 제공하는 경우의 신호 흐름도이다.
도 6을 참조하기에 앞서 먼저 로컬 DN에 대한 설정 정보는 다음의 정보들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
(1) DNS 서버의 주소, DNS 서버가 동작하는 도메인 네임
(2) Local DN 에 대한 식별자
(3) Local DN 추가/이동/삭제를 나타내는 구분자: 이 구분자는 SMF(130)가 local PSA-UPF의 추가를 결정한 경우, local DN 추가를 나타내고, SMF(130)가 local PSA-UPF의 삭제시, local DN 삭제를 나타내는 구분자이다.
(4) 추가하는 local DN 의 IP 주소 범위에 대한 정보
(5) Local DN으로 라우팅하려는 트래픽에 대한 서버 IP 주소 혹은 목적지 IP 주소, 목적지 Port 번호, 그리고 IP 의 상위 계층 protocol 번호, 예를 들면 TCP 혹은 UDP 를 지칭하는 프로토콜 번호
다음으로, 로컬 DN과 관계된 상위 계층 네트워크 컨텍스트 제어 정보는 다음의 정보들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
(1) Local DN 에 대한 이전 DNS cache 정보의 삭제 여부
(2) 상위 계층 프로토콜에 대한 컨텍스트 제어 정보. 예를 들면 상위 계층 프로토콜(예, TCP 컨텍스트 혹은 HTTP 컨텍스트) 유지 지시자
(3) URSP에 대한 Re-evaluation 지시자: URSP의 응용 트래픽에 대한 바인딩을 해제하고, URSP 규칙을 evaluation할 것을 지시한다.
(4) 응용 트래픽에 대한 PDU 세션 바인딩에 대한 리프레쉬 지시자: 특정한 응용 트래픽이 PDU 세션에 대한 바인딩을 해제하고, 컨텍스트를 삭제할 것을 지시한다.
또한 SMF(130)는 PCF(140)로 부터 DNAI를 포함한 AF 트래픽 제어 정보(AF Influenced Traffic Steering Enforcement Control Information)를 수신할 수 있다. 단말(10)이 이동으로 인하여, SMF(130)가 DNAI의 변경을 감지하면, Additional PSA 추가와 LDN 추가 정보를 결정할 수 있다.
SMF(130)가 Additional PSA 추가를 결정하면, SMF(130)는 ULCL 및 Local PSA 추가 절차를 수행할 수 있다.
절차 0인 610동작에서 단말(10)은 기존에 생성한 PDU 세션이 존재하며, PSA1인 UPF(602)와 RAN(20)을 통해 터널이 연결된 상태일 수 있다.
절차 1인 612동작에서, SMF(130)는 UE 이동성 이벤트에 기반하여 신규 PSA인 PSA2에 해당하는 UPF(603)를 결정하고, 신규 PSA2와 N4를 생성할 수 있다. SMF(130)는 또한 UE 이동성 이벤트를 수신(또는 검출)할 때 PCC 규칙 및/또는 PCF(140)로부터 수신된 로컬 DN 구성에 기초하여 “Local DN 공지 제어 정보”, "UE 상위 계층 컨텍스트 제어 정보(즉, Local DN 바인딩 컨텍스트 정보)" 및 로컬 처리 트래픽에 대한 스티어링을 결정할 수 있다. SMF(130)는 AF가 요청한 Early Notification을 전송할 수 있다. 그리고, SMF(130)는 공지(Notification)에 대한 응답을 대기할 수 있다.
절차 2인 614동작에서, SMF(130)는 신규 local PSA-UPF(603)을 선택하고, local PSA-UPF(603)와 N4 세션을 생성할 수 있다.
절차 3인 616동작에서, SMF(130)는 ULCL/BP(601) UPF를 선택하고, ULCL/BP(601) UPF와 PSA1(602)과 PSA2(603)에 대한 업링크 전달 규칙(UL Forwarding Rule)을 생성할 수 있다. SMF(130)는 PSA1(602)과 PSA2(603)로 향하는 트래픽 규칙을 ULCL UPF(601)로 전달할 수 있다. 즉, SMF(130)는 AF 트래픽 영향에 대한 늦은 통지(Traffic Influence Late Notification)를 AF로 전송할 수 있다. 그런 후 SMF(130)는 응답을 기다릴 수 있다.
절차 4인 618동작에서, SMF(130)는 PSA1(602)과의 N4 세션을 갱신할 수 있다. 또한 SMF(130)는 DL Traffic에 대하여 ULCL-BP(601)에 대한 터널 정보를 PSA1(602)로 제공할 수 있다.
이후, PSA1(602)는 620동작에서 제1UPF(601)로 다운링크 PDU를 전송할 수 있다. 이에 따라 제1UPF(601)는 수신된 다운링크 PDU를 단말(10)로 제공할 수 있다. 또한 단말(10)은 622동작에서 PSA1(602)로 제공하기 위한 업링크 PDU를 대응하는 터널을 이용하여 전송할 수 있다. 620동작과 622동작은 단말과 PSA1(602) 간에 터널 정보를 미리 알고 있는 경우 순서는 변경될 수 있다. 즉, 터널 정보를 상호간 알고 있는 경우 622동작 이후에 620동작이 이루어질 수도 잇다.
절차 5인 624동작에서, SMF(130)는 PSA2(603)와의 N4 세션을 갱신할 수 있다. 이에 따라 SMF(130)는 DL Traffic에 대하여 ULCL-BP(601)에 대한 터널 정보를 PSA2(603)로 제공할 수 있다.
절차 6A인 626동작에서, SMF(130)는 단말(10)로 L-PSA 설정 정보 공지가 필요한 경우, SMF(130)는 단말(10)에 PDU 세션 변경 명령(PDU Session Modification Command)을 전송할 수 있다.
Local DN 설정 정보는 SMF(130)에 자체적으로 설정되어 있거나, PCF(140)에 설정되어 있을 수 있다. SMF(130)는 SMPolicyAssociation의 생성 혹은 변경 절차 통하여 PCF(140)로부터 단말(10)에 대한 정책 및 과금 제어(Policy and Charging Control, PCC) 정보를 수신할 때, Local DN 설정 정보를 같이 수신할 수 있으며, Local DN 설정 정보는 3-Tuple 정보, DNS 주소, Local DN의 subnet 주소를 포함할 수 있다.
SMF(130)에서 Local PSA-UPF에 대한 추가/변경/삭제를 결정하면, SMF(130)는 Local DN 이벤트에 대한 정보로 이것을 기록하고 단말(10)로 전달할 수 있다.
SMF(130)는 AF 요청 혹은 PCF(140)로부터 Local DN Binding 제어 정보를 수신할 수 있다. 이러한 정보를 바탕으로 SMF(130)는 다음과 같은 정보들 중 적어도 하나를 포함하여 단말(10)로 전달할 수 있다.
(1) L-PSA 추가,
(2) 추가된 3-Tuple 목록,
(3) 추가된 Subnet 주소,
(4) DNS 주소,
(5) 기존 DNS Refresh 지시자,
(6) 상위 네트워크 컨텍스트 유지 지시자,
(7) URSP 트래픽 Traffic Re-evaluation 지시자의 정보
이러한 정보를 수신한 단말(10)은 LDN 정보에 명시된 동작을 수행할 수 있다. 즉, 상위 컨텍스트 유지, URSP 트래픽 Re-evaluation을 수행할 수 있다. 이후 SMF(130)는 절차 6B인 628동작에서 N11를 통하여 N2 SM 정보를 AMF(120)를 통하여 RAN(20)에 전달할 수 있다. 즉, SMF(130)는 신규 CN 터널 정보(ULCL/BP 터널 정보)를 RAN(20)에 전달할 수 있다.
한편, 630동작에서 단말(10)은 여전히 이전 터널을 이용하여 제1UPF(601)을 통해 PSA1(602)로 업링크 PDU를 전송할 수 있다.
절차 7인 632동작에서, IPv6 Multi-Homing(MH)인 경우, SMF(130)는 PSA2(603)를 통하여 라우터 광고(Router Advertisement, RA)(new IP prefix, routing rule) 메시지를 단말(10)에 전달할 수 있다. SMF(130)는 또한 지연 통지(Late Notification)를 AF로 전송할 수 있다.
절차 8인 634동작에서, IPv6 MH인 경우, SMF(130)는 PSA1(602)을 통하여 이전 IP prefix를 재설정하는 RA(original IP prefix, routing rule)를 전달할 수 있다.
이에 따라 단말(10)은 636동작에서 제1UPF(601)로 PSA1(602)로 전송하기 위한 업링크 PDU를 전송할 수 있다. 그러면 제1UPF(601)는 이를 PSA2(603)로 제공할 수 있다.
이후 640동작에서 단말(10)은 상위 계층 제어 예를 들어, URSP 재평가, 상위 계층 컨텍스트 리트레인(retrain) 또는 리프레시(refresh)를 수행할 수 있다.
<제2실시 예>
본 개시에 따른 제2실시 예는 단말(10)이 이동으로 인하여 SMF(130)가 DNAI 변경을 감지하고, local PSA를 제거하는 절차 시의 단말과 시스템에서의 동작을 정의한다. 이러한 절차에서 SMF(130)는 local DN 설정 정보의 공지를 결정하고, local DN 설정 변경 공지와 함께 단말(10)에 상위 계층 네트워크 컨텍스트 제어 정보를 전달할 수 있다.
제2실시예에 따른 절차는 다음과 같이 수행될 수 있다. 이하의 설명은 앞서 설명한 도 6의 구성 요소들을 이용하여 설명하기로 한다.
1단계에서 단말(10)은 Local PSA 추가된 PDU 세션이 존재한다(PSA1을 지우고, PSA2를 유지하는 절차).
2단계에서 IPv6 MH인 경우, SMF(130)는 PSA1(602) 과 PSA2(603)에 대한 UE IPv6 prefix를 재설정할 수 있다.
3단계에서 SMF(130)는 다양한 이유에 근거하여 Local PSA 제거를 결정할 수 있다. SMF(130)가 단말(10)에 L-PSA 설정 정보 공지가 필요한 경우, SMF(130)는 단말(10)에 PDU 세션 변경 명령(PDU Session Modification Command)을 전송할 수 있다. LDN 설정 정보에 포함된 정보는 LDN 제거, LDN 식별자, 제거된 3-Tuple 목록, 제거된 Subnet 주소, 제거 DNS 주소, 기존 DNS Refresh 지시자, 상위 네트워크 컨텍스트 유지 지시자, URSP 트래픽 Traffic Re-evaluation 지시자의 정보를 포함하여 전달할 수 있다
4단계에서 SMF(130)는 RAN(20)에 PSA2 CN 터널 정보를 갱신할 수 있다. RAN(20)과 ULCL(601) 간의 추가적인 UPF가 있었다면(이러한 경우는 UPF가 cascading된 경우(cascading UPF)에 해당할 수 있다), 그 UPF에 대한 CN 터널 정보를 갱신할 수 있다.
5단계에서 SMF(130)는 PSA2(603)에 대한 N4 세션에 AN 터널 정보를 갱신할 수 있다. RAN(20)과 ULCL(601) 간의 추가적인 UPF가 있었다면, (이러한 경우는 UPF가 cascading된 경우(cascading UFP)에 해당할 수 있다) 그 UPF에 대한 CN 터널 정보를 갱신할 수 있다.
6단계에서 SMF(130)는 PSA1(602)의 N4를 릴리스 할 수 있다. IPv6 MH 인경우, SMF(130)는 IPv6 prefix를 릴리스 할 수 있다.
7단계에서 앞서 설명한 단계 4/5가 수행되었다면, SMF(130)는 ULCP/BP(601)에 해당하는 N4 세션을 릴리스 할 수 있다.
<제3실시 예>
본 개시에 따른 제3실시예는 local DN에 대한 사업자 정책에 기반하여 SMF(130)가 local DN 공지 및 상위 계층 네트워크 컨텍스트 제어 정보를 단말에 전달하는 방법을 제공하기 위한 절차이다.
도 7a 및 도 7b는 본 개시의 일실시예에 따라 SMF가 local DN 공지 및 상위 계층 네트워크 컨텍스트 제어 정보를 단말로 제공 시의 신호 흐름도이다.
이동통신 사업자는 PCF(140)의 사업자 정책 정보에 local DN에 대한 설정 정보를 사전에 설정할 수 있다. PCF(140)에 설정되어 있는 사업자 정책 정보는 DNAI 별로 local DN에 대한 정보를 포함할 수 있다(operator configured local DN information).
사업자 정책 정보를 예시하면 아래와 같은 정보들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
● Local DN 식별자: DNAI
● Local DN 에 대한 서비스 영역: Tracking Area or Cell list
● IP 주소 범위, 예를 들면, 10.10.10.*
● Local DNS 운영 여부
● Local DNS 주소 및 Local DNS 에 대한 도메인 이름
● Service 제공자 식별자 혹은 스폰서 식별자
● Local DN 이동시, 서비스 연속성 제공 여부
● Local DN 정보에 대한 단말 공지 여부
PCF(140)는 local DN에 대한 설정 정보를 보고 AF 트래픽 스티어링 시행 제어 정보에 local DN 제어 정보를 포함한 PCC 규칙을 생성하고, local DN 공지 제어 정보를 SMF(130)에 전달할 수 있다. 로컬 DN 공지 제어 정보는 다음과 같은 정보들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
● Local DN의 식별자(예를 들면, DNAI (Data Network Access Identifier)
● Local DN 정보의 단말 공지 여부
● Local DN 바인딩 제어 정보: Local DN 바인딩 제어 정보는 Layer 4 (TCP) context 유지/리프레쉬 정보 DNS 캐쉬 리프레쉬 정보를 포함할 수 있다.
● Local DN 이탈 시, 단말 상위 네트워크 컨텍스트 리프레쉬 지시자
● Local DN 설정 정보
SMF(130)는 PCC 규칙을 수신하고, 단말(10)이 DNAI 영역에 진입하면, local PSA 및 ULCL 추가 동작을 수행할 수 있다. 따라서 단말(10)은 Local DN 제어 정보에 따라서 동작할 수 있다.
SMF(130)는 단말(10)에 local DN 추가 공지를 전달하고, 상위 네트워크 계층 제어 정보를 전달할 수 있다.
그러면, 첨부된 도 7a 및 도 7b를 참조하여 본 개시에 따른 신호 흐름 및 그 동작들에 대하여 살펴보기로 한다. 도 7a와 도 7b는 순차적으로 이루어질 수 있다. 예컨대, 도 7a의 흐름이 완료된 이후에 도 7b의 신호 흐름이 연속하여 이루어질 수 있다. 다른 예로, 도 7b는 도 7a와 무관하게 이루어질 수도 있다. 이하의 설명에서는 도 7a와 도 7b가 순차적으로 이루어지는 경우를 예로 하여 설명하기로 한다.
절차 701~702에서, 단말(10)은 PDU 세션의 생성 요청 (PDUSession_CreateSMcontext Request) 메시지를 AMF(120)를 통하여 SMF(130)에 전달할 수 있다. 단말(10)은 첫번째 PDU 세션의 생성 시에, Local DN 제어 기능 지원 여부 및 상위 계층 네트워크 컨텍스트 제어 기능 지원 여부를 포함한 정보를 SMF(130)에 전달할 수 있다.
절차 703에서 단말(10)로부터 PDU 세션 요청을 수신한 SMF(130)는 단말(10)에 대한 가입자 정보를 확인하기 위하여, UDM(170)으로부터 가입자 정보를 수신할 수 있다.
절차 704에서 단말(10)에 대한 가입자 정보를 획득한 SMF(130)는 AMF(120)로 PDU 세션의 생성 컨텍스트 응답(PDUSession_CreateSMcontext Response) 메시지를 전송할 수 있다.
절차 705에서 SMF(130)는 PCF(140)와 SM 정책을 수신하기 위한 연결을 생성하고, PCF(140)로부터 단말(10)의 PDU 세션에 대한 PCC 규칙을 수신할 수 있다. PCC 규칙에는 AF 요청한 트래픽 스티어링 시행 제어 정보(AF Influenced Traffic Steering Enforcement Control Information)를 포함할 수 있다. AF 요청 트래픽 스티어링 시행 제어 규칙에는 다음과 같은 정보들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
(1) DNAI (Data Network Access Indentifier)
(2) Local Routing 지원 여부: Local Routing 지원 여부는 보다 상세하게 IPv6 Multihoming 지원인지, 혹은 ULCL 지원인지를 나타낼 수 있다.
(3) IP 주소 유지 지시자 (혹은 네트워크 인터페이스 유지 지시자)
(4) 상위 계층 컨텍스트 유지 지시자 혹은 상위 계층 네트워크 리프레쉬 지시자
(5) 응용 계층 Relocation 가능 여부
(6) N6 라우팅 정보
(7) 로컬 DN 제어 정보
로컬 DN 제어 정보는 SMF(130)가 local DN에 연결할 수 있도록 local PSA-UPF를 추가하는 경우, 단말(10)에 local DN에 대한 정보를 공지하는지 여부 및 단말(10)에 공지해야 하는 정보를 포함할 수 있다.
절차 706에서 SMF(130)는 단말이 제공한 SSC 지원 여부, PCF(130)로부터 수신한 AF 요청 트래픽 스티어링 시행 제어 정보을 지원할 수 있는 첫 번째 PSA-UPF(701)를 선택할 수 있다.
절차 707~708에서 SMF(130)는 PDU 세션을 생성을 결정하고, PDU 세션 생성 응답 메시지를 AMF(120)를 통하여 단말(10)에 전달할 수 있다.
절차 709~710에서 SMF(130)는 AMF(120)로부터 RAN(20)에서 제공한 RAN 터널 정보를 수신하고, PSA-UPF1(791)의 다운링크 트래픽에 대한 터널 정보를 설정할 수 있다.
이상에서는 PDU 세션 설정 절차(PDU Session Establishment Procedure)에 대하여 살펴보았다. 이하에서는 로컬 PSA가 새로이 추가되는 경우(Triggering of local PSA insertion)에 대하여 살펴보기로 한다.
절차 711에서 단말(10)이 현재의 등록 영역을 이탈을 감지한 경우, 단말(10)은 등록 요청 메시지를 RAN 을 통하여 AMF(120)로 전달할 수 있다. 혹은 단말(10)이 기지국(20)의 명령에 의하여 다른 기지국으로 핸드오버를 수행한 경우에, 핸드오버 과정에서, AMF(120)는 기지국(20)으로부터 핸드오버 발생을 감지할 수 있다. 혹은 단말(10)이 유휴상태 (CM-IDLE; Connection Management IDLE 상태)에서 서비스 요청을 전달하는 경우, AMF(120)는 단말(10)이 이동하였음을 감지할 수 있다. AMF(120)는 PDUSession을 갱신하기 위한 PDUSesssion_Update_SMContext 요청에 단말(10)의 위치정보를 포함하여 SMF(120)에 전달할 수 있다.
절차 712에서 PCF(140)는 AF로 AF 트래픽 스티어링에 대한 요청을 수신하거나, 혹은 사업자 내부의 AF 트래픽 스티어링 규칙이 변경되는 경우, SMF(130)에 AF 요청 트래픽 스티어링 시행 제어 정보를 포함한 PCC(Policy and Charging Control) 규칙을 전달할 수 있다. AF 요청 트래픽 스티어링 시행 제어 정보는 앞에서 설명한 절차 705에서의 정보, 예를 들면 local DN 제어 정보 및 상위 계층 네트워크 컨텍스트 제어 정보를 포함할 수 있다.
절차 713에서 SMF(130)는 단말(10)의 이동에 의하여 단말(10)의 위치의 이동을 감지한 경우(절차 711), SMF(130)에 사전에 설정되었거나, PCC 규칙을 통하여 등록되어 있는 DNAI로 이동하였는지를 식별(판단)할 수 있다. 혹은 SMF(130)는 PCC로부터 AF 요청 트래픽 제어 시행 정보를 수신한 경우, 해당 단말의 위치가 DNAI에 맵핑되어 있는 위치에 포함되어 있는지를 식별(판단)할 수 있다. SMF(130)가 ULCL/BP와 local PSA-UPF의 추가를 식별(판단)하면, SMF(130)는 도 7의 페이즈 C(Phase C)에 해당하는 절차를 수행할 수 있다.
이하에서는 페이즈 C에 대하여 살펴보기로 한다. 페이즈 C는 ULCL/BP 및 local PSA-UPF의 추가(삽입) 절차(Procedure for ULCL/BP and local PSA-UPF insertion)가 될 수 있다.
절차 714에서 SMF(130)는 PSA2(792)와 N4 세션을 생성할 수 있다.
절차 715에서 SMF(130)는 ULCL/BP UPF(793)와 N4 세션을 생성할 수 있다.
절차 716에서 SMF(130)는 다운링크 트래픽을 위하여 PSA1의 N4 세션을 변경할 수 있다. 즉, RAN(20)으로 향하던 터널 정보를 절차 15에서 생성한 ULCL/BP UPF(793)의 터널 정보로 갱신할 수 있다. 이후, PSA1(791)으로부터의 다운 링크 트래픽은 ULCL/BP(793)로 향하게 된다.
절차 717에서 SMF(130)는 PSA2(792)와 N4 세션을 갱신할 수 있다.
절차 718에서 SMF(130)는 절차 713에서의 트리거 조건, 즉 AMF(120)로부터 단말(10)의 위지정보를 통하여 단말(10)의 위치 변경을 감지하고, 이에 해당하는 DNAI 변경 여부를 식별(판단)할 수 있다. 혹은 SMF(130)는 PCF(140)로부터 AF 요청 트래픽 스티어링 시행 제어 정보를 포함한 PCC 규칙을 수신할 수 있다. PCC 규칙에는 local DN 설정 정보를 포함한 local DN 제어 정보 및 단말의 상위 계층 네트워크 컨텍스트 제어 정보가 포함될 수 있다. Local DN 제어 정보는 local DN으로 연결되는 새로운 local UPF가 추가되는 경우에, 단말에 local DN 설정 정보와 함께 단말의 상위 계층 네트워크 컨텍스트 제어 정보를 전달을 지시하는 local DN 제어 정보가 포함될 수 있다. SMF(130)는 이러한 local DN 제어 정보를 수신하고, local PSA-UPF 추가를 결정하면, 단말(10)에 local DN 설정 정보 및 상위 계층 네트워크 컨텍스트 제어 정보를 단말(10)로 전달하기 위한 PDU 세션 갱신 명령 메시지(PDU Session Modification Command)를 AMF(120)를 통하여 단말(10)로 전달할 것을 결정할 수 있다.
절차 719에서 SMF(130)는 AMF(120)에 PDU 세션 갱신 명령 메시지가 포함된 N1N2MessageTrasfer 메시지를 전달할 수 있다. 본 메시지에는 PDU 세션 식별자, local DN 설정 정보, 그리고 위 계층 네트워크 컨텍스트 제어 정보가 포함될 수 있으며, 이는 PDU 세션을 수정하기 위한 정보가 될 수 있다.
Local DN 설정 정보는 앞에서 설명한 제1실시예에서 기술한 local DN 정보와 동일할 수 있다. 또한 상위 계층 네트워크 컨텍스트 제어 정보 역시 앞서 설명한 제1실시예에서 기술한 상위 계층 네트워크 컨텍스트 제어 정보와 동일할 수 있다.
SMF(130)가 ULCL/BP의 추가를 결정하면, ULCL/BP와 PSA1과 ULCL/BP와 PSA2와의 터널 설정을 위하여 CN 터널 정보를 RAN(20)에 전달하기 위하여 N1N2MessageTransfer 메시지에 함꼐 AMF(120)로 전달할 수 있다.
절차 720에서 AMF(120)는 N2 메시지로 RAN(20)으로 SMF(130)로부터 수신한 정보 N1N2MessageTransfer에 포함된 내용을 N2 메시지의 정보 전부 또는 적어도 일부를 RAN(20)에 전달할 수 있다.
절차 721에서 RAN N2 메시지에 포함된 내용중 RAN 에서 수신한 Local ULCL/BP 에 대한 업링크 트래픽을 위한 터널 정보를 설정할 수 있다. RAN(20)은 단말(10)에 AN-specific resource modification 절차를 수행하고, N2 메시지에 포함되어 있는 PDU 세션 변경 명령 메시지를 단말에 전달할 수 있다. 이후 RAN(20)은 단말(10)로부터 이에 대한 응답을 수신할 수 있다.
절차 722에서 RAN(20)은 PSA2(792)를 위하여 신규로 생성한 터널 정보와 단말(10)로부터 수신한 PDU 세션 변경 명령에 대한 응답 메시지를 AMF(120)로 전달할 수 있다.
절차 723에서 AMF(120)는 RAN(10)으로부터 수신한 정보를 SMF(130)로 전달하고, 그 응답을 수신할 수 있다.
절차 724에서 SMF(130)는 IPv6 multihoming인 경우, 단말(10)에 PSA2(792)를 위한 신규 IP prefix 할당하고, 단말(10)로 전달할 수 있다.
절차 725에서 SMF(130)는 IPv6 multihoming 인 경우, 단말(10)에 PSA1(791)에 대한 기존의 IP prefix 정보를 재설정할 수 있다.
<제4실시 예>
제4실시 예는 AF 요청으로 local PSA를 변경하는 절차 중에 단말에 local DN 정보와 상위 계층 네트워크 컨텍스트 정보를 전달하는 절차 및 각 노드의 동작을 제공한다.
도 8a 및 도 8b는 본 개시의 실시예에 따른 네트워크에서 AF 요청에 의해 local PSA를 변경할 시 단말로 정보의 제공 및 그에 따른 각 노드들의 동작에 관한 신호 흐름도이다. 이하에서는 특별히 도 8a와 도 8b를 구분해야 하는 경우가 아니라면 총칭하여 도 8로 설명할 것이다. 또한 도 8a의 동작 이후에 도 8b의 동작이 이루어질 수 있다. 다른 예로, 도 8a의 동작 없이, 다른 동작을 수행한 후 도 8b의 동작이 이루어질 수도 있다.
절차 801에서 단말(10)은 SMF(120)와 함께 PDU 세션을 생성할 수 있다. SMF(120)은 이 과정에서 PSA-UPF0(802)를 선택할 수 있다(절차 801-1). 이 절차에 대한 보다 상세한 절차는 제3실시 예의 절차 701 내지 절차 710에 기술되어 있으므로, 중복 설명은 생략하기로 한다. 또한 SMF(120)는 ULCP/BP 및 local PSA-UPF1의 추가를 결정할 수 있다(절자 801-2). 이러한 절차는 제3실시예의 절차 711 내지 절차 725 에 기술되어 있으므로, 역시 중복 설명은 생략하기로 한다.
절차 802에서 Source EES(807)는 Source AF로 동작하여 AF 요청을 PCF(805)로 전달할 수 있다. 도 8에서는 앞서 도 1 내지 도 3에서 설명한 PCF(140)와 NEF(190)이 하나의 노드로 예시하였다. 이는 서로 각각 다른 동작을 수행하지만, 도면의 구성 편의를 위한 것이다. 따라서 참조부호 895에 대하여 이하의 설명에서는 PCF로 동작하는 경우는 PCF(895)로 설명할 것이며, NEF로 동작하는 경우 NEF(895)로 설명할 것이다. AF 요청을 PCF(895)로 전달하는 방법은 NEF(895)를 통하여 UDR(도 8에 미도시)에 AF 요청을 저장하고, UDR 정보 변경에 대한 공지를 수신한 PCF(895)가 수신할 수 있다. AF 요청을 수신한 PCF(895)는 앞선 제3실시 예에서 기술한 로컬 DN에 대한 사업자 정책이 고려하여, SMF(130)에 AF 요청 트래픽 스티어링 시행 제어 정보에 local DN 제어 정보와 단말 상위 계층 네트워크 컨텍스트 제어 정보를 포함하여 SMF(130)로 전달할 수 있다. Local DN 제어 정보와 단말 상위 계층 네트워크 컨텍스트 제어 정보를 포함하여 SMF(130)에 전달 할 수 있다.
절차 803에서 SMF(130)는 PCF(895)로부터 단말(10)의 PDU 세션에 대한 PCC 규칙을 수신할 수 있다. PCC 규칙에는 AF 요청한 트래픽 스티어링 시행 제어 정보(AF Influenced Traffic Steering Enforcement Control Information)를 포함할 수 있다. AF 요청 트래픽 스티어링 시행 제어 규칙에는 다음과 같은 정보들 중 적어도 하나를 포함 할 수 있다.
(1) DNAI(Data Network Access Indentifier)
(2) DNAI와 mapping된 서비스 영역에 대한 정보
(3) Local Routing 지원 여부: Local Routing 지원 여부는 보다 상세하게 IPv6 Multihoming 지원인지, 혹은 ULCL 지원인지를 나타낼 수 있다.
(4) IP 주소 유지 지시자 (혹은 네트워크 인터페이스 유지 지시자)
(5) 상위 계층 컨텍스트 유지 지시자 혹은 상위 계층 네트워크 리프레쉬 지시자
(6) 응용 계층 Relocation 가능 여부(7) N6 라우팅 정보
(8) 로컬 DN 제어 정보
로컬 DN 제어 정보는 SMF(130)가 local DN에 연결할 수 있도록 local PSA-UPF를 추가하는 경우, 단말(10)에 local DN에 대한 정보를 공지하는지 여부 및 단말(10)에 공지해야 하는 정보를 포함할 수 있다.
절차 804에서 단말(10)이 현재의 등록 영역을 이탈을 감지한 경우, 단말(10)은 등록 요청 메시지를 RAN(20)을 통하여 AMF(120)로 전달할 수 있다. 혹은 단말(10)이 기지국의 명령에 의하여 다른 기지국으로 핸드오버를 수행한 경우에, 핸드오버 과정에서, AMF(120)는 기지국으로부터 핸드오버 발생을 감지할 수 있다. 혹은 단말(10)이 유휴상태(CM-IDLE; Connection Management IDLE 상태)에서 서비스 요청을 전달하는 경우, AMF(120)는 단말(10)이 이동하였음을 감지할 수 있다. AMF(120)는 PDUSession을 갱신하기 위한 PDUSesssion_Update_SMContext 요청에 단말(10)의 위치정보를 포함하여 SMF(120)로 전달할 수 있다.
절차 805에서, SMF(120)는 앞선 절차 803에서 수신한 PCC 규칙 혹은 절차 804에서 수신한 단말(10)의 위치 정보를 통하여, local PSA relocation 여부를 결정할 수 있다. 예를 들면, local DN에 대한 정보가 아래와 같이 설정되어 있다고 가정하자.
1) Local DN 1 에 대한 정보
● Local DN 식별자: DNAI-A
● Service Area: TA1, TA2
● Associated local PSA-UPF: PSA-UPF#1
● IP subnet address: 10.10.10.*
● Local DNS address: 10.10.10.200
● Local DNS doman name: local1.example.com
2) Local DN 2 에 대한 정보
● Local DN 식별자: DNAI-B
● Service Area: TA3, TA4
● Associated local PSA-UPF: PSA-UPF#2
● IP subnet address: 10.10.20.*
● Local DNS address: 10.10.20.200
● Local DNS doman name: local2.example.com
SMF(130)는 또한 PCF(895)로부터 local DN 제어 정보를 수신할 수 있다. 위에 설명한 Local DN 설정 정보는 SMF 에서 자체적으로 설정되어 있을 수도 있고 PCF(140)에 설정되었다가 SMF(130)가 PCF(140)로부터 수신할 수도 있다. 이 정보는 다음과 같은 사업자 정책을 포함할 수 있다. 이러한 사업자 정보는 SMF(130) 내에 로컬하게 사전에 설정되어 있을 수도 있다.
- DNAI 생성시, 단말에 local DN 설정 정보 공지 여부
- DNAI 변경시, 단말에 local DN 변경 정보 공지 여부
- DNAI 제거시, 단말에 local DN 제거 정보 공지 여부
SMF(130)는 AMF(120)로 수신한 단말(10)의 위치 정보를 통하여 관련된 DNAI를 식별(판단)하고, DNAI를 지원하는 PSA-UPF#2(804)로 local PSA-UPF의 이동을 결정할 수 있다. 이러한 결정은 local DN의 변경을 의미하고, SMF(130)는 PCF(895)로부터 수신한 local DN 제어 정보 정책에 따라서, 단말에 local DN 설정 정보를 공지하거나 혹은 local DN 변경 정보를 공지하거나, 이전의 local DN 제어 정보를 공지할 것을 결정할 수 있다. local DN이 변경되는 경우, SMF(130)는 단말(10)에 local DN 설정 정보를 전송하기 위한 PDU 세션 변경 절차를 수행할 수 있다.
또한, PCF(805)는 local DN 제어 정보와 더불어서, 단말(10)의 상위 계층 네트워크 컨텍스트 정보를 PCC 규칙에 포함하여 SMF(120)로 전달할 수 있다. 이에 대한 설정 정보는 다음과 같은 정보를 포함할 수 있다.
- DNAI 변경시, 단말에 상위 계층 네트워크 컨텍스트 유지 혹은 리프레쉬 지시자
- DNAI 제거시, 단말에 상위 계층 네트워크 컨텍스트 유지 혹은 리프레쉬 지시자
예를 들면, local DN 1과 local DN 2가 상기에 기술한 예에서와 같이 서로 다른 IP 주소 범위에 있으면, PCF(895)는 DNAI 변경시, 상위 계층 네트워크 컨텍스트를 리프레쉬를 지시하는 정책을 SMF(130)로 전달할 수 있다. 이러한 정책을 수신한 SMF(130)는 단말(10)에 PDU 세션 변경 명령 메시지를 통하여, 정책에 해당하는 지시자를 선택하여 전달할 수 있다. 예를 들면, SMF(130)는 단말(10)에 상위 계층 네트워크 컨텍스트 리프레쉬 지시자를 전달할 수 있다. 혹은 SMF(130)는 DNAI가 변경하는 경우, local DN 정보의 IP 주소의 범위를 보고 컨텍스트를 리프레시할 것을 결정하고, 단말(10)에 상위 계층 컨텍스트 리프레시 지시자를 포함하여 전달할 수 있다.
SMF(130)는 DNAI가 변경되어, 기존에 생성되었던 local PSA-UPF를 해지를 결정할 수 있다. 이러한 경우, SMF(130)는 단말(10)에 local DN에 대한 삭제 정보와 함께, 상위 계층 네트워크 컨텍스트 레프레시 지시자를 포함하여 전달할 수 있다. Local DN 삭제 정보는 local DN에 대한 식별과와 삭제되었다는 것을 나타내는 구분자를 포함할 수 있다.
사용자 이벤트 공지에 대한 조건이 만족하면, SMF(130)는 현재 단말(10)의 위치에서 AF 요청을 만족할 수 있는 PSA-UPF Relocation을 수행할 수 있는 지를 결정하고, 이에 대한 공지를 AF(Source EES)(897)로 전달할 수 있다. AF의 Early 공지는 아래와 같은 내용들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
- IP 주소 유지 가능 여부
- PSA-Relocation 여부
- PSA 이동시, 예상 PDB 에 대한 정보
- DNAI 가 변경되는 경우, 변경될 목적지 DNAI 정보
Source EES(897)는 SMF(130)로부터 사용자 평면 이벤트에 대한 Early 공지를 수신할 수 있다. Source EES(897)는 수신한 정보로 통하여, Application 컨텍스트 이동 여부를 결정할 수 있다. Source EES(897)는 아래와 같은 조건이 만족되는 경우 Application Context 의 이동을 결정할 수 있다. 조건이 만족되지 않는 경우, Source EES(897)는 Application Context 이동을 결정하지 않을 수 있다.
Source EES(897)가 Application Context의 이동을 결정하는 경우, 절차 816 및 절차 817을 수행할 수 있다.
Source EES(897)가 PSA Relocation을 결정하는 경우, Source EES(897)는 AppRelocationInfo 메시지에 긍정적인 응답을 전달할 수 있다. 만약에 Source EES(897)가 PSA-UPF의 이동이 필요없다고 판단하면, Source EES(897)는 SMF(130)로 부정적인 응답을 전달할 수 있다.
Source EES(897)가 PSA Relocation을 수행에 대한 응답을 긍정적으로 결정한 경우, EES(897)는 AppRelocationInfo 메시지에 아래와 같은 정보들 중 적어도 하나를 포함하여 응답할 수 있다.
- PSA Relocation 에 대한 긍정적인 응답
- AF 변경 된다는 지시자,
- 공지를 받을 Target AF 에 대한 공지 주소
- 단말의 상위 계층 네트워크 컨텍스트 유지 지시자
SMF(130)는 Source EES(AF)(897)로부터 Early 공지에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다. 응답 메시지에 긍정적인 결과를 수신한 경우, SMF(130)는 새로운 PSA-UPF1을 선택하고 N4 세션을 생성할 수 있다.
SMF(130)는 Source EES(AF)(897)에 Late 공지를 전달할 수 있다.
Source EES(897)가 AF에 전송하는 늦은 공지 메시지에는 다음과 같은 정보들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
- Target DNAI
- 단말의 IP 주소
- 상위 컨텍스트 유지 정보 제공 여부
- Local DN 정보를 단말에 공지 여부
Local DN 바인딩 정보 제어 정보(예를 들면, Local DN에 바인딩된 L4 컨텍스트 삭제 혹은 유지, 혹은 DNS 캐쉬 정보 삭제 여부)
Source EES(897)는 늦은 공지를 수신한 이후에 절차 823 내지 절차 824와 같이 Application Context 전송을 수행할 수 있다한다. Source EES(897)는 절차 814-2에서 단말(10)의 EEC(Edge Enabler Client)에 Context Relocation Response 정보를 전달할 수 있다.
이후에 Source EES(897)는 절차 815-1에서 AppRelocation Info에 다음과 같은 정보들 중 적어도 하나를 포함하여 SMF(130)에 응답한다.
- AppRelocation 의 성공적인 수행 여부
- Target DNAI
- 단말의 가입자 정보 (GPSI 등)
SMF(130)는 늦은 공지에 대한 응답을 수신할 수 있다.
절차 816에서 SMF(130)는 N4 세션에 대한 갱신 절차를 수행한다.
절차 817에서 SMF(130)는 절차 805에서 결정한 바와 같이 PDU 세션 갱신 메시지를 AMF(120)를 통하여 단말(10)로 전달할 수 있다. PDU 세션 갱신 메시지에는 제1실시예에서 기술한 바와 같이 local DN 정보와 상위 계층 네트워크 컨텍스트 제어 정보를 포함하여 단말(10)로 전달할 수 있다.
절차 818에서 IPv6 multihoming 인 경우, SMF(130)는 PSA2(894)에서 사용되는 새로운 IPv6 prefix 를 할당하고, 단말(10)로 전송할 수 있다.
절차 819에서 IPv6 multihoming 인 경우, SMF(130)는 PSA0(892)에 대한 단말의 IPv6 에 대한 설정을 재설정할 수 있다.
절차 820에서 SMF(130)는 기존에 단말(10)과 연결하였던 local PSA-UPF 1(803)에 대한 N4 세션을 릴리스할 수 있다.
<제5실시예>
제5실시예는 SMF(130)에서 AMF(120)를 통하여 단말(10)에 전달한 local DN 정보와 상위 계층 네트워크 컨텍스트 제어 정보가 단말에서 어떻게 사용되는 지에 대하여 정의한다.
도 9a 및 도 9b는 본 개시의 일실시예에 따라 단말로 local DN 정보와 상위 계층 네트워크 컨텍스트 제어 정보의 제공 절차 및 단말에서의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
도 9a 및 도 9b를 설명하기에 앞서 도 8의 구성과 동일한 요소들에 대해서는 도 8에서 사용한 참조부호들을 사용하기로 한다.
절차 901에서 단말(10)은 SMF(130)에 새로운 PDU 세션의 생성을 요청할 수 있다. SMF(130)는 PSA-UPF0(892)를 선택하고, PSA-UPF0(892)와 RAN(20)과의 터널을 생성하고, 단말(10)에 PDU 세션 생성 요청에 대한 허가 메시지를 전송할 수 있다. 도 5에서 설명한 바와 같이 단말(10)이 새로운 PDU 생성하였으므로, 새로운 PDU 세션에 상응하는 네트워크 인터페이스를 생성하고 이들을 맵핑할 수 있다. 즉, 단말(10) 내의 CP(1010)와 AP(1030) 간에 새로운 PDU 세션에 상응하는 네트워크 인터페이스를 생성하고 새로운 네트워크 인터페이스와 설정된 PDU 세션 간을 매핑할 수 있다. 또한 이들의 매핑에 해당하는 어플리케이션이 함께 매핑될 수 있다.
절차 902에서 단말(10)은 PSA-UPF0(802)에 연결되어 있는 Central DN에 있는 서버와 TCP 연결을 생성할 수 있다. 단말(10)의 상위 계층에는 TCP 컨텍스트가 생성될 수 있다. 도 9에는 참조부호 (A)로 표시하였다.
절차 903에서 앞서 설명한 다양한 실시예에 따라서 SMF(130)는 Local PSA-UPF와 ULCL/BP의 추가를 결정할 수 있으며, Local PSA-UPF 1(893)을 선택하고, ULCL/BP(881)에 local PSA-UPF로 향하는 트래픽에 대한 3-Tuple(목적지 IP 주소, 목적지 Port 번호, 그리고 프로토콜 번호)를 포함하는 정보를 ULCL/BP(891)에 전달할 수 있다. SMF(130)는 단말(10)에 local DN에 대한 정보를 단말(10)로 전달할 수 있다. 이를 수신한 단말(10)은 local DN에 대한 정보를 저장할 수 있다. 상세한 local DN 정보는 앞서 설명한 제1실시예에서 설명하였으므로, 여기서는 설명을 생략한다. 이에 포함된 정보는 local DN 의 식별자, subnet 주소, local DNS 주소, local DNS 내의 EAS 주소, SMF 가 ULCL 에 전송한 3-tuple 주소등을 포함할 수 있다.
절차 904에서 단말(10)은 응용 계층의 요청에 의하여 EAS#1 FQDN에 대한 DNS Query절차를 수행할 수 있다. DNS Query 절차는 Local DN1에 위치한 local DNS 서버에서 질의 할 수도 있고, Central DN에 있는 DNS 서버에 DNS 질의할 수도 있다. 이에 따라 단말(10)은 EAS#1에 대한 IP 주소를 알게되고, 이것은 local DN#1이 위치한다.
절차 905에서 단말(10)은 DNS Query 절차를 통하여 알게된 EAS#1의 목적지 IP 주소에 TCP 연결을 요청하여 TCP 연결을 생성할 수 있다. 이렇게 생성된 TCP 연결은 도 9에서는 참조부호 (B)로 표시하였다.
절차 906에서 SMF(130)는 단말(10)이 이동하여, DNAI가 변경을 감지하였거나, AF 요청에 의한 트래픽 스티어링 시행 제어 정보를 포함한 PCC 규칙을 수신하였다면, SMF(130)는 local-PSA 이동을 결정할 수 있으며, local PSA-UPF를 변경하는 절차를 수행할 수 있다. 이 과정에서 SMF(130)는 단말(10)에 새롭게 두 번쨰 local DN이 추가 되었음을 알리는 local DN 추가 공지를 단말(10)로 전달할 수 있다. 이와 더불어 SMF(130)는 단말(10)에 이전에 연결을 제공하였던 첫 번째 local DN 1이 삭제 되었음을 공지할 수 있다. 이때 첫 번째 local DN 1이 제거되었다는 정보와 함께 local DN 1에 대한 상위 컨텍스트 제어 정보를 함께 전달할 수 있다. 상위 컨텍스트 제어 정보에는 local DN 2의 상위 계층 컨텍스트 리프레쉬 지시자가 포함되어 있을 수 있다. 상위 계층 네트워크 컨텍스트 제어 정보에 local DN 2에 상응하는 컨텍스트 정보 리프레쉬 정보가 포함되어 있는 경우, 단말(10)은 local DN 2에 상응하는 상위 계층 컨텍스트 정보를 제거할 수 있다. 예를 들면, 앞서 설명한 절차 904에서 생성하였던 Local DN1의 EAS1과 연결하고 있었던 TCP 컨텍스트를 해제할 수 있다. 이와 더불어 상위 계층 제어 정보에 DNS 캐쉬를 리프레쉬 정보가 함께 포함되어 있다. DNS 캐쉬 리프레쉬 지시자는 Local DN에서 제공하는 FQDN의 도메인 이름 혹은 Local DN 1의 IP subnet 주소가 함께 포함되어 있을 수 있다. 이렇게 포함된 정보를 상위 계층 즉, 단말 내 AP(1030)가 수신하면, 요청에 포함된 Subnet 주소에 대한 DNS 캐쉬 정보를 지울 수 있다. 혹은 Target FQDN 혹은 도메인 네임 정보에 해당하는 DNS 캐쉬 정보를 지울 수 있다.
절차 907에서 응용 프로그램은 EAS#1과의 TCP 연결이 끊어졌다는 사실을 알고, EAS#1과 다시 연결을 맺기를 시도할 수 잇다. 이 때, 해당하는 DNS 캐쉬 정보가 삭제되었으므로, 신규로 DNS 서버에 EAS#1 FQDN에 대한 주소 정보를 요청하여 수신할 수 있다.
절차 908에서 응용 프로그램의 요청으로 EAS#1이 Local DN2에 존재하는 경우, Local PSA-UPF2(894)를 거쳐서 Local DN2에 TCP 세션을 생성할 수 있다.
절차 909에서 단말(10)이 DNAI-B 지역을 이탈하거나, 혹은 AF 요청을 수신하여 SMF(130)가 Local PSA-UPF2(894)에 대한 제거를 수행할 수 있다. SMF(130)는 PCC 규칙으로부터 단말(10)에 local DN에 대한 정보를 변경해야 한다는 정책의 결정 혹은 SMF(130) 자체 결정에 의하여 DNAI-B에 대하여 단말에 Local DN 정보를 전달할 수 있다. 단말(10)로 보내는 정보는 Local DN의 제거에 대한 정보이며, 이와 함께 Local DN 제거시 상위 계층 네트워크 컨텍스트 제어 정보를 함께 전달할 수 있다. 상위 계층 네트워크 컨텍스트 제어 정보는 Local DN 2에 대한 상위 계층 네트워크 컨텍스트 리프레쉬 및 DNS 케쉬 삭제 요청이 포함될 수 있다. 이러한 요청을 수신한 단말의 AP 는 TCP 컨텍스트를 제거하고 DNS 캐쉬를 삭제한다.
한편, 이상에서 설명된 제1실시 예 내지 제5실시 예들은 독립적으로 각각 수행될 수도 있으나, 둘 이상의 실시예가 함께 동작할 수도 있다. 예컨대, 제1실시 예의 경우 BP/ULCL 및 local PSA-UPF의 추가를 설명하고 있고, 제2실시 예의 경우 DNAI 변경을 감지하고, local PSA를 제거를 설명하고 있으며, 제3실시 예의 경우 사업자 정책에 기반하여 local DN 공지 및 상위 계층 네트워크 컨텍스트 제어 정보를 단말에 전달하는 방법을 설명하고 있고, 제4실시예의 경우 AF의 요청에 기반하여 local PSA를 변경하는 절차 중에 단말에 local DN 정보와 상위 계층 네트워크 컨텍스트 정보를 전달하는 절차를 설명하고 있으며, 제5실시 예의 경우 단말로 전달된 local DN 정보와 상위 계층 네트워크 컨텍스트 제어 정보가 단말에서 어떻게 사용되는 지에에 대하여 설명하고 있다.
따라서 제1실시 예에 따라 제5실시 예가 함께 사용될 수도 있고, 제2실시 예에 따라 제5실시 예가 함께 사용될 수도 있다. 또한 제1실시 예에 따라 하나의 및 local PSA-UPF의 추가되므로, 다른 local PSA가 제거되는 경우 제2실시 예가 함께 사용될 수도 있다. 또한 제1실시 예와 제2실시 예에 따라 제5실시 예가 함께 사용될 수도 있다.
또한 제3실시 예가 적용된 후 제1실시 예가 적용되는 경우에 또는 제1실시 예가 적용된 후 제3실시 예가 적용되는 경우와 같이 제1실시 예와 제3실시 예가 순차적으로 이루어질 수도 있다.
또 다른 예로 제1실시 예가 제4실시 예에 의거하여 이루어지는 경우 제2실시 예가 함께 수행될 수 있으며, 따라서 제5실시 예가 이루어질 수도 있다.
이처럼 서로 다른 실시 예들이 함께 사용되는 경우 일부 중첩되는 동작은 특정 실시 예에서 생략될 수도 있고, 모두 수행될 수도 있다.
도 10은 본 개시에 따른 네트워크 기능(NF) 장치의 블록 구성도이다.
도 10을 참조하면, NF 장치는 송수신부(1101), 제어부(1102) 및 메모리(1103)를 포함할 수 있다. NF 장치는 이상에서 설명된 RAN, AMF, UPF, SMF, UDM, PCF, AUSF, AF, DN에 속하는 특정한 AF 등이 될 수 있다.
송수신부(1101)는 다른 네트워크 엔티티와 통신하기 위한 인터페이스를 제공할 수 있다. 예컨대, NF가 AMF(120)인 경우 송수신부(1101)는 RAN(20), AUSF(160), SMF(130), PCF(140) 및 다른 AMF와 신호/메시지/정보의 송신 및 수신을 수행할 수 있다. 또한 NF가 SMF(130)인 경우 송수신부(1101)는 AMF(120), UDM(170), UPF(110) 및 PCF(140)와 신호/메시지/정보의 송신 및 수신을 수행할 수 있다.
제어부(1102)는 이상에서 설명한 각 NF의 동작의 제어를 수행할 수 있다. 예컨대, 도 6 내지 도 9에서 설명한 각 NF의 동작에 대한 제어를 수행할 수 있다. 제어부(1102)는 하나 또는 둘 이상의 프로세서로 구현할 수 있다.
메모리(1103)는 해당하는 NF에서 필요한 데이터를 저장할 수 있으며, 본 개시에서 설명된 각종 메시지/신호에 포함된 정보들을 저장할 수 있다.
이상에서 설명한 본 개시에서는 발명의 이해를 돕기 위해 구체적인 예들을 설명하였다. 하지만 본 개시는 이에 한정되지 않으며, 위에 개시된 내용에 기반하여 다양한 형태로 변경될 수 있다.
무선 통신 시스템에서 단말의 PDU 세션의 추가/변경/삭제를 수행하는 경우에 적용할 수 있다.

Claims (14)

  1. 무선 통신 시스템의 세션 관리 기능(Session Management Function. SMF) 장치에서 단말로 지역 데이터 네트워크 정보를 제공하기 위한 방법에 있어서,
    상기 단말의 이동성에 따라 제1정보에 기반하여 프로토콜 데이터 유닛(protocol data unit, PDU) 세션에 대한 PDU 세션 앵커-사용자 평면(PDU Session Anchor-User Plane Function, PSA-UPF)의 추가를 결정하는 단계;
    상기 추가가 결정된 PSA-UPF와 PDU 세션을 형성하는 단계;
    상기 PSA-UPF와 상기 단말 간의 다운링크 및 업링크에 대한 PDU 경로를 설정하는 단계; 및
    상기 단말로 새로운 PSA-UPF의 추가를 지시하는 PDU 세션 변경 명령(PDU Session Modification Command)을 전송하는 단계;를 포함하며,
    상기 제1정보는, 정책 및 과금 제어(Policy and Charging Control, PCC) 정보, 정책 제어 기능(policy control function, PCF) 장치로부터 수신된 로컬(local) 데이터 네트워크(data network, DN) 구성 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 무선 통신 시스템의 SMF에서 단말로 지역 데이터 네트워크 정보를 제공하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 로컬 DN 구성 정보는,
    도메인 이름 서버(Domain Name Server, DNS)가 동작하는 도메인 이름, 로컬 DN의 인테넛 프로토콜(internet protocol, IP) 주소 범위를 포함하는, 무선 통신 시스템의 SMF에서 단말로 지역 데이터 네트워크 정보를 제공하기 위한 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1정보는,
    로컬 DN 공지 제어 정보, 상기 단말 상위 계층 컨텍스트 제어 정보를 더 포함하는, 무선 통신 시스템의 SMF에서 단말로 지역 데이터 네트워크 정보를 제공하기 위한 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 로컬 DN 구성 정보는, 상기 SMF에 자체적으로 설정되어 있는, 무선 통신 시스템의 SMF에서 단말로 지역 데이터 네트워크 정보를 제공하기 위한 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 로컬 DN 구성 정보는,
    3-Tuple 정보, 도메인 이름 서버(Domain Name Server, DNS) 주소, 로컬 DN의 서브넷(subnet) 주소를 포함하는, 무선 통신 시스템의 SMF에서 단말로 지역 데이터 네트워크 정보를 제공하기 위한 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 PDU 세션 변경 명령과 함께 제2정보를 더 전송하며,
    상기 제2정보는,
    추가된 3-Tuple 목록, 추가된 Subnet 주소, 기존 DNS Refresh 지시자 중 적어도 하나를 포함하는, 무선 통신 시스템의 SMF에서 단말로 지역 데이터 네트워크 정보를 제공하기 위한 방법.
  7. 무선 통신 시스템의 단말에서 세션 관리 기능(SMF) 장치로부터 지역 데이터 네트워크 정보의 수신 방법에 있어서,
    상기 단말로 설정된 프로토콜 데이터 유닛(protocol data unit, PDU) 세션을 이용하여 PDU를 송/수신하는 단계;
    세션 관리 기능(Session Management Function. SMF) 장치로부터 새로운 PDU 세션 앵커-사용자 평면(PDU Session Anchor-User Plane Function, PSA-UPF)의 추가를 지시하는 PDU 세션 변경 명령(PDU Session Modification Command)을 수신하는 단계;
    상기 새로운 PSA-UPF를 통해 상기 SMF가 전송한 라우터 광고(Router Advertisement, RA) 메시지를 수신하는 단계;
    상기 새로운 PSA-UPF를 재구성(re-configure)하는 단계; 및
    상기 상기 새로운 PSA-UPF를 재구성에 기반하여 상기 상위 계층 제어를 수행하는 단계;를 포함하는, 무선 통신 시스템의 단말에서 지역 데이터 네트워크 정보를 수신하기 위한 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 상위 계층 제어는,
    상위 계층 컨텍스트 리트레인(retrain) 또는 상위 계층 리프레시(refresh) 중 하나인, 무선 통신 시스템의 단말에서 지역 데이터 네트워크 정보를 수신하기 위한 방법.
  9. 무선 통신 시스템의 단말로 지역 데이터 네트워크 정보를 제공하기 위한 세션 관리 기능(Session Management Function. SMF) 장치에 있어서,
    다른 네트워크 엔티티와 통신하는 송수신부;
    구성 정보를 저장하도록 구성된 메모리; 및
    적어도 하나의 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는,
    상기 단말의 이동성에 따라 제1정보에 기반하여 PDU 세션에 대한 PDU 세션 앵커-사용자 평면(PDU Session Anchor-User Plane Function, PSA-UPF)의 추가를 결정하고,
    상기 송수신부를 이용하여 상기 추가가 결정된 PSA-UPF와 PDU 세션을 형성을 제어하고,
    상기 송수신부를 이용하여 상기 PSA-UPF와 상기 단말 간의 다운링크 및 업링크에 대한 PDU 경로 설정을 제어하고, 및
    상기 송수신부를 통해 상기 단말로 새로운 PSA-UPF의 추가를 지시하는 PDU 세션 변경 명령(PDU Session Modification Command)을 전송하도록 제어하며,
    상기 제1정보는, 정책 및 과금 제어(Policy and Charging Control, PCC) 정보, 정책 제어 기능(policy control function, PCF) 장치로부터 수신된 로컬(local) 데이터 네트워크(data network, DN) 구성 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 무선 통신 시스템의 단말로 지역 데이터 네트워크 정보를 제공하기 SMF 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 로컬 DN 구성 정보는,
    도메인 이름 서버(Domain Name Server, DNS)가 동작하는 도메인 이름, 로컬 DN의 인테넛 프로토콜(internet protocol, IP) 주소 범위를 포함하는, 무선 통신 시스템의 단말로 지역 데이터 네트워크 정보를 제공하기 SMF 장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 제1정보는,
    로컬 DN 공지 제어 정보, 상기 단말 상위 계층 컨텍스트 제어 정보를 더 포함하는, 무선 통신 시스템의 단말로 지역 데이터 네트워크 정보를 제공하기 SMF 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 로컬 DN 구성 정보는, 상기 SMF에 자체적으로 설정되어 있는, 무선 통신 시스템의 단말로 지역 데이터 네트워크 정보를 제공하기 SMF 장치.
  13. 제9항에 있어서, 상기 로컬 DN 구성 정보는,
    3-Tuple 정보, 도메인 이름 서버(Domain Name Server, DNS) 주소, 로컬 DN의 서브넷(subnet) 주소를 포함하는, 무선 통신 시스템의 단말로 지역 데이터 네트워크 정보를 제공하기 SMF 장치.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 PDU 세션 변경 명령과 함께 제2정보를 더 전송하며,
    상기 제2정보는,
    추가된 3-Tuple 목록, 추가된 Subnet 주소, 기존 DNS Refresh 지시자 중 적어도 하나를 포함하는, 무선 통신 시스템의 단말로 지역 데이터 네트워크 정보를 제공하기 SMF 장치.
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