WO2020036410A1 - 무선 통신 시스템에서 연결성 보장을 위한 송수신 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 연결성 보장을 위한 송수신 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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    • H04W36/38—Reselection control by fixed network equipment
    • H04W36/385—Reselection control by fixed network equipment of the core network

Definitions

  • the following description relates to a wireless communication system, and more particularly, to an AMF method and apparatus for transmitting and receiving a signal for ensuring connectivity.
  • Wireless communication systems are widely deployed to provide various kinds of communication services such as voice and data.
  • a wireless communication system is a multiple access system capable of supporting communication with multiple users by sharing available system resources (bandwidth, transmission power, etc.).
  • multiple access systems include code division multiple access (CDMA) systems, frequency division multiple access (FDMA) systems, time division multiple access (TDMA) systems, orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) systems, and single carrier frequency (SC-FDMA).
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • MCD division multiple access
  • MCDMA multi-carrier frequency division multiple access
  • MC-FDMA multi-carrier frequency division multiple access
  • RATs radio access technologies
  • 5G is included therein.
  • the three key requirements areas for 5G are: (1) Enhanced Mobile Broadband (eMBB) area, (2) massive Machine Type Communication (mMTC) area, and (3) ultra-reliability and It includes the area of Ultra-reliable and Low Latency Communications (URLLC).
  • eMBB Enhanced Mobile Broadband
  • mMTC massive Machine Type Communication
  • URLLC Ultra-reliable and Low Latency Communications
  • Some use cases may require multiple areas for optimization, and other use cases may be focused on only one key performance indicator (KPI).
  • KPI key performance indicator
  • eMBB goes far beyond basic mobile Internet access and covers media and entertainment applications in rich interactive work, cloud or augmented reality.
  • Data is one of the key drivers of 5G and may not see dedicated voice services for the first time in the 5G era.
  • voice is expected to be treated as an application simply using the data connection provided by the communication system.
  • the main reasons for the increased traffic volume are the increase in content size and the increase in the number of applications requiring high data rates.
  • Streaming services audio and video
  • interactive video and mobile Internet connections will become more popular as more devices connect to the Internet. Many of these applications require always-on connectivity to push real-time information and notifications to the user.
  • Cloud storage and applications are growing rapidly in mobile communication platforms, which can be applied to both work and entertainment.
  • cloud storage is a special use case that drives the growth of uplink data rates.
  • 5G is also used for remote work in the cloud and requires much lower end-to-end delays to maintain a good user experience when tactile interfaces are used.
  • Entertainment For example, cloud gaming and video streaming are another key factor in increasing the need for mobile broadband capabilities. Entertainment is essential in smartphones and tablets anywhere, including in high mobility environments such as trains, cars and airplanes.
  • Another use case is augmented reality and information retrieval for entertainment.
  • augmented reality requires very low latency and instantaneous amount of data.
  • one of the most anticipated 5G use cases relates to the ability to seamlessly connect embedded sensors in all applications, namely mMTC.
  • potential IoT devices are expected to reach 20 billion.
  • Industrial IoT is one of the areas where 5G plays a major role in enabling smart cities, asset tracking, smart utilities, agriculture and security infrastructure.
  • URLLC includes new services that will transform the industry through ultra-reliable / low latency available links such as remote control of key infrastructure and self-driving vehicles.
  • the level of reliability and latency is essential for smart grid control, industrial automation, robotics, drone control and coordination.
  • 5G can complement fiber-to-the-home (FTTH) and cable-based broadband (or DOCSIS) as a means of providing streams that are rated at hundreds of megabits per second to gigabits per second. This high speed is required to deliver TVs in 4K and higher resolutions (6K, 8K and higher) as well as virtual and augmented reality.
  • Virtual Reality (AVR) and Augmented Reality (AR) applications include nearly immersive sporting events. Certain applications may require special network settings. For example, for VR games, game companies may need to integrate core servers with network operator's edge network servers to minimize latency.
  • Automotive is expected to be an important new driver for 5G, with many use cases for mobile communications to vehicles. For example, entertainment for passengers requires simultaneous high capacity and high mobility mobile broadband. This is because future users continue to expect high quality connections regardless of their location and speed.
  • Another use case in the automotive sector is augmented reality dashboards. It identifies objects in the dark above what the driver sees through the front window and overlays information that tells the driver about the distance and movement of the object.
  • wireless modules enable communication between vehicles, information exchange between the vehicle and the supporting infrastructure, and information exchange between the vehicle and other connected devices (eg, devices carried by pedestrians).
  • the safety system guides alternative courses of action to help drivers drive safer, reducing the risk of an accident.
  • the next step will be a remotely controlled or self-driven vehicle.
  • Smart cities and smart homes will be embedded in high-density wireless sensor networks.
  • the distributed network of intelligent sensors will identify the conditions for cost and energy-efficient maintenance of the city or home. Similar settings can be made for each hypothesis.
  • Temperature sensors, window and heating controllers, burglar alarms and appliances are all connected wirelessly. Many of these sensors are typically low data rates, low power and low cost. However, for example, real time HD video may be required in certain types of devices for surveillance.
  • Smart grids interconnect these sensors using digital information and communication technologies to collect information and act accordingly. This information can include the behavior of suppliers and consumers, allowing smart grids to improve the distribution of fuels such as electricity in efficiency, reliability, economics, sustainability of production and in an automated manner. Smart Grid can be viewed as another sensor network with low latency.
  • the health sector has many applications that can benefit from mobile communications.
  • the communication system can support telemedicine, providing clinical care at a distance. This can help reduce barriers to distance and improve access to healthcare services that are not consistently available in remote rural areas. It is also used to save lives in critical care and emergencies.
  • a mobile communication based wireless sensor network can provide remote monitoring and sensors for parameters such as heart rate and blood pressure.
  • Wireless and mobile communications are becoming increasingly important in industrial applications. Wiring is expensive to install and maintain. Thus, the possibility of replacing the cables with reconfigurable wireless links is an attractive opportunity in many industries. However, achieving this requires that the wireless connection operate with cable-like delay, reliability, and capacity, and that management is simplified. Low latency and very low error probability are new requirements that need to be connected in 5G.
  • Logistics and freight tracking are important examples of mobile communications that enable the tracking of inventory and packages from anywhere using a location-based information system.
  • the use of logistics and freight tracking typically requires low data rates but requires wide range and reliable location information.
  • a method for transmitting and receiving signals between AMF and other nodes for ensuring connectivity is a technical problem.
  • the AMF may include one or more NG-RANs on a mobile path of a user equipment (UE) Selecting Next Generation Radio Access Network); And providing, by the AMF, a QoS Reservation Profile to the selected one or more NG-RANs, wherein the QoS reservation profile includes information about a UE, information about a Flow / PDU session requiring resource reservation, and required QoS. And at least one of related information, resource reservation start time, and resource reservation end time.
  • AMF access and mobility management function
  • an Access and Mobility Management Function (AMF) device in a wireless communication system, the memory; And at least one processor coupled to the memory, wherein the at least one processor selects one or more Next Generation Radio Access Networks (NG-RANs) on a mobile path of a user equipment (UE), and selects the selected one.
  • NG-RANs Next Generation Radio Access Networks
  • the QoS reservation profile is provided to the above NG-RAN, wherein the QoS reservation profile includes information on UE, information on Flow / PDU session requiring resource reservation, required QoS related information, resource reservation start time and resource reservation end time.
  • AMF device including at least one of.
  • the QoS reservation profile may be such that the one or more NG-RANs perform resource reservation for a Flow / PDU session.
  • Handover for a Flow / PDU session to the one or more NG-RANs that have performed the resource reservation may always be allowed.
  • the target NG-RAN may determine the next target NG-RAN.
  • the resource reservation may be performed for a time between the resource reservation start time and the resource reservation end time.
  • the resource reservation start time and the resource reservation end time may be set for each NG-RAN.
  • the one or more NG-RANs may include one of: when a PDU session is created, when the UE is in connected mode, when a user plane of the PDU session is activated, when a PDU session is modified, when a UE is registered, or when a handover is performed. May be selected at a time.
  • the QoS reservation profile may be provided to the selected one or more NG-RANs when a PDU session is created.
  • the QoS reservation profile may be provided to the selected one or more NG-RANs when the AMF provides a QoS Profile to the serving NG-RAN of the UE.
  • the QoS reservation profile may be regarded as a flow / PDU session in which the at least one NG-RAN is not activated.
  • the NG-RAN may be determined based on one or more of network configuration information, regional information, a movement path and speed of the UE, and a network congestion degree.
  • EPS Evolved Packet System
  • EPC Evolved Packet Core
  • FIG. 2 is an exemplary diagram showing the architecture of a general E-UTRAN and EPC.
  • 3 is an exemplary view showing the structure of a radio interface protocol in a control plane.
  • FIG. 4 is an exemplary diagram illustrating a structure of a radio interface protocol in a user plane.
  • 5 is a flowchart illustrating a random access process.
  • RRC radio resource control
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a 5G system.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration of a node device according to an embodiment of the present invention.
  • each component or feature may be considered to be optional unless otherwise stated.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features.
  • some components and / or features may be combined to form an embodiment of the present invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment.
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in relation to at least one of the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802 series system, 3GPP system, 3GPP LTE and LTE-A system, and 3GPP2 system. That is, steps or parts which are not described to clearly reveal the technical spirit of the present invention among the embodiments of the present invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in the present document can be described by the above standard document.
  • IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • GSM Global System for Mobile Communication
  • Evolved Packet System A network system consisting of an Evolved Packet Core (EPC), which is a packet switched (PS) core network based on Internet Protocol (IP), and an access network such as LTE / UTRAN.
  • EPC Evolved Packet Core
  • PS packet switched
  • IP Internet Protocol
  • UMTS is an evolved network.
  • NodeB base station of GERAN / UTRAN. It is installed outdoors and its coverage is macro cell size.
  • eNodeB base station of E-UTRAN. It is installed outdoors and its coverage is macro cell size.
  • UE User Equipment
  • the UE may be referred to in terms of terminal, mobile equipment (ME), mobile station (MS), and the like.
  • the UE may be a portable device such as a laptop, a mobile phone, a personal digital assistant (PDA), a smart phone, a multimedia device, or the like, or may be a non-portable device such as a personal computer (PC) or a vehicle-mounted device.
  • the term UE or terminal may refer to an MTC device.
  • HNB Home NodeB
  • HeNB Home eNodeB: A base station of an EPS network, which is installed indoors and its coverage is micro cell size.
  • Mobility Management Entity A network node of an EPS network that performs mobility management (MM) and session management (SM) functions.
  • Packet Data Network-Gateway (PDN-GW) / PGW A network node of an EPS network that performs UE IP address assignment, packet screening and filtering, charging data collection, and the like.
  • SGW Serving Gateway
  • Non-Access Stratum Upper stratum of the control plane between the UE and the MME.
  • Packet Data Network A network in which a server supporting a particular service (for example, a Multimedia Messaging Service (MMS) server, a Wireless Application Protocol (WAP) server, etc.) is located.
  • MMS Multimedia Messaging Service
  • WAP Wireless Application Protocol
  • PDN connection A logical connection between the UE and the PDN, represented by one IP address (one IPv4 address and / or one IPv6 prefix).
  • RAN Radio Access Network: a unit including a NodeB, an eNodeB and a Radio Network Controller (RNC) controlling them in a 3GPP network. It exists between UEs and provides a connection to the core network.
  • RNC Radio Network Controller
  • HLR Home Location Register
  • HSS Home Subscriber Server
  • the HSS may perform functions such as configuration storage, identity management, and user state storage.
  • PLMN Public Land Mobile Network
  • Proximity Service (or ProSe Service or Proximity based Service): A service that enables discovery and direct communication between physically close devices or communication through a base station or through a third party device. In this case, user plane data is exchanged through a direct data path without passing through a 3GPP core network (eg, EPC).
  • EPC 3GPP core network
  • EPC Evolved Packet Core
  • EPS Evolved Packet System
  • EPC Evolved Packet Core
  • SAE System Architecture Evolution
  • SAE is a research project to determine network structure supporting mobility between various kinds of networks.
  • SAE aims to provide an optimized packet-based system, for example, supporting various radio access technologies on an IP basis and providing improved data transfer capabilities.
  • the EPC is a core network of the IP mobile communication system for the 3GPP LTE system and may support packet-based real-time and non-real-time services.
  • a conventional mobile communication system i.e., a second generation or third generation mobile communication system
  • the core network is divided into two distinct sub-domains of circuit-switched (CS) for voice and packet-switched (PS) for data.
  • CS circuit-switched
  • PS packet-switched
  • the function has been implemented.
  • the sub-domains of CS and PS have been unified into one IP domain.
  • EPC IP Multimedia Subsystem
  • the EPC may include various components, and in FIG. 1, some of them correspond to a Serving Gateway (SGW), a PDN Packet Data Network Gateway (GW), a Mobility Management Entity (MME), and a Serving General Packet Radio Service (GPRS). Radio Service (Supporting Node) and Enhanced Packet Data Gateway (ePDG) are shown.
  • SGW Serving Gateway
  • GW Packet Data Network Gateway
  • MME Mobility Management Entity
  • GPRS General Packet Radio Service
  • Radio Service Serving Node
  • ePDG Enhanced Packet Data Gateway
  • the SGW acts as a boundary point between the radio access network (RAN) and the core network and is an element that functions to maintain a data path between the eNodeB and the PDN GW.
  • the SGW serves as a local mobility anchor point. That is, packets may be routed through the SGW for mobility in the E-UTRAN (Universal Mobile Telecommunications System (Evolved-UMTS) Terrestrial Radio Access Network defined in 3GPP Release-8 or later).
  • E-UTRAN Universal Mobile Telecommunications System (Evolved-UMTS) Terrestrial Radio Access Network defined in 3GPP Release-8 or later.
  • SGW also provides mobility with other 3GPP networks (RANs defined before 3GPP Release-8, such as UTRAN or GERAN (Global System for Mobile Communication (GSM) / Enhanced Data rates for Global Evolution (EDGE) Radio Access Network). It can also function as an anchor point.
  • RANs defined before 3GPP Release-8 such as UTRAN or GERAN (Global System for Mobile Communication (GSM) / Enhanced Data rates for Global Evolution (EDGE) Radio Access Network). It can also function as an anchor point.
  • GSM Global System for Mobile Communication
  • EDGE Enhanced Data rates for Global Evolution
  • the PDN GW corresponds to the termination point of the data interface towards the packet data network.
  • the PDN GW may support policy enforcement features, packet filtering, charging support, and the like.
  • mobility management between 3GPP networks and non-3GPP networks e.g., untrusted networks such as Interworking Wireless Local Area Networks (I-WLANs), trusted networks such as Code Division Multiple Access (CDMA) networks or WiMax
  • I-WLANs Interworking Wireless Local Area Networks
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • FIG. 1 shows that the SGW and the PDN GW are configured as separate gateways, two gateways may be implemented according to a single gateway configuration option.
  • the MME is an element that performs signaling and control functions to support access to the network connection of the UE, allocation of network resources, tracking, paging, roaming and handover, and the like.
  • the MME controls control plane functions related to subscriber and session management.
  • the MME manages a number of eNodeBs and performs signaling for the selection of a conventional gateway for handover to other 2G / 3G networks.
  • the MME also performs functions such as security procedures, terminal-to-network session handling, and idle terminal location management.
  • SGSN handles all packet data, such as user's mobility management and authentication for other 3GPP networks (e.g., GPRS networks).
  • 3GPP networks e.g., GPRS networks.
  • the ePDG acts as a secure node for untrusted non-3GPP networks (eg, I-WLAN, WiFi hotspots, etc.).
  • untrusted non-3GPP networks eg, I-WLAN, WiFi hotspots, etc.
  • a terminal having IP capability is an IP service network provided by an operator (ie, an operator) via various elements in the EPC, based on 3GPP access as well as non-3GPP access. (Eg, IMS).
  • FIG. 1 shows various reference points (eg, S1-U, S1-MME, etc.).
  • a conceptual link defining two functions existing in different functional entities of E-UTRAN and EPC is defined as a reference point.
  • Table 1 below summarizes the reference points shown in FIG. 1.
  • This reference point can be used in PLMN-to-PLMN-to-for example (for PLMN-to-PLMN handovers) (It enables user and bearer information exchange for inter 3GPP access network mobility in idle and / or active state This reference point can be used intra-PLMN or inter-PLMN (eg in the case of Inter-PLMN HO).)
  • S4 Reference point between SGW and SGSN that provides related control and mobility support between GPRS core and SGW's 3GPP anchor feature.It also provides user plane tunneling if no direct tunnel is established.
  • the 3GPP Anchor function of Serving GW In addition, if Direct Tunnel is not established, it provides the user plane tunnelling.
  • S5 Reference point providing user plane tunneling and tunnel management between the SGW and the PDN GW.
  • the PDN may be an operator external public or private PDN or, for example, an in-operator PDN for the provision of IMS services.
  • Packet data network may be an operator external public or private packet data network or an intra operator packet data network, eg for provision of IMS services.This reference point corresponds to Gi for 3GPP accesses.
  • S2a and S2b correspond to non-3GPP interfaces.
  • S2a is a reference point that provides the user plane with relevant control and mobility support between trusted non-3GPP access and PDN GW.
  • S2b is a reference point that provides the user plane with relevant control and mobility support between the ePDG and PDN GW.
  • FIG. 2 is an exemplary diagram showing the architecture of a general E-UTRAN and EPC.
  • an eNodeB can route to a gateway, schedule and send paging messages, schedule and send broadcaster channels (BCHs), and resources in uplink and downlink while Radio Resource Control (RRC) connections are active.
  • BCHs broadcaster channels
  • RRC Radio Resource Control
  • paging can occur, LTE_IDLE state management, user plane can perform encryption, SAE bearer control, NAS signaling encryption and integrity protection.
  • FIG. 3 is an exemplary diagram illustrating a structure of a radio interface protocol in a control plane between a terminal and a base station
  • FIG. 4 is an exemplary diagram illustrating a structure of a radio interface protocol in a user plane between a terminal and a base station. .
  • the air interface protocol is based on the 3GPP radio access network standard.
  • the air interface protocol is composed of a physical layer, a data link layer, and a network layer horizontally, and a user plane and control for data information transmission vertically. It is divided into a control plane for signal transmission.
  • the protocol layers are based on the lower three layers of the Open System Interconnection (OSI) reference model, which is widely known in communication systems, and includes L1 (first layer), L2 (second layer), and L3 (third layer). ) Can be separated.
  • OSI Open System Interconnection
  • the physical layer which is the first layer, provides an information transfer service using a physical channel.
  • the physical layer is connected to a medium access control layer on the upper side through a transport channel, and data between the medium access control layer and the physical layer is transmitted through the transport channel.
  • data is transferred between different physical layers, that is, between physical layers of a transmitting side and a receiving side through a physical channel.
  • the physical channel is composed of several subframes on the time axis and several sub-carriers on the frequency axis.
  • one subframe includes a plurality of symbols and a plurality of subcarriers on the time axis.
  • One subframe consists of a plurality of resource blocks, and one resource block consists of a plurality of symbols and a plurality of subcarriers.
  • Transmission time interval (TTI) which is a unit time for transmitting data, is 1 ms corresponding to one subframe.
  • the physical channels present in the physical layer of the transmitting side and the receiving side are physical downlink shared channel (PDSCH), physical uplink shared channel (PUSCH), and physical downlink control channel (PDCCH), which are control channels, according to 3GPP LTE, It may be divided into a Physical Control Format Indicator Channel (PCFICH), a Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel (PHICH), and a Physical Uplink Control Channel (PUCCH).
  • PCFICH Physical Control Format Indicator Channel
  • PHICH Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • the medium access control (MAC) layer of the second layer serves to map various logical channels to various transport channels, and also logical channel multiplexing to map several logical channels to one transport channel. (Multiplexing).
  • the MAC layer is connected to the upper layer RLC layer by a logical channel, and the logical channel includes a control channel for transmitting information of a control plane according to the type of information to be transmitted. It is divided into a traffic channel that transmits user plane information.
  • the Radio Link Control (RLC) layer of the second layer adjusts the data size so that the lower layer is suitable for transmitting data to the radio section by segmenting and concatenating data received from the upper layer. It plays a role.
  • RLC Radio Link Control
  • the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer of the second layer is an IP containing relatively large and unnecessary control information for efficient transmission in a low bandwidth wireless section when transmitting IP packets such as IPv4 or IPv6. Performs Header Compression which reduces the packet header size.
  • the PDCP layer also performs a security function, which is composed of encryption (Ciphering) to prevent the third party data interception and integrity protection (Integrity protection) to prevent the third party data manipulation.
  • the radio resource control layer (hereinafter abbreviated as RRC) layer located at the top of the third layer is defined only in the control plane, and the configuration and reconfiguration of radio bearers (abbreviated as RBs) are performed. It is responsible for the control of logical channels, transport channels and physical channels in relation to configuration and release.
  • RB means a service provided by the second layer for data transmission between the terminal and the E-UTRAN.
  • RRC connection When there is an RRC connection (RRC connection) between the RRC of the terminal and the RRC layer of the wireless network, the terminal is in the RRC connected mode (Connected Mode), otherwise it is in the RRC idle mode (Idle Mode).
  • RRC connection RRC connection
  • the RRC state refers to whether or not the RRC of the UE is in a logical connection with the RRC of the E-UTRAN. If the RRC state is connected, the RRC_CONNECTED state is called. Since the UE in the RRC_CONNECTED state has an RRC connection, the E-UTRAN can determine the existence of the UE in units of cells, and thus can effectively control the UE. On the other hand, the UE in the RRC_IDLE state cannot identify the existence of the UE by the E-UTRAN, and the core network manages the unit in a larger tracking area (TA) unit than the cell.
  • TA tracking area
  • the terminal in the RRC_IDLE state is only identified whether the terminal exists in a larger area than the cell, and the terminal must transition to the RRC_CONNECTED state in order to receive a normal mobile communication service such as voice or data.
  • Each TA is identified through a tracking area identity (TAI).
  • the terminal may configure a TAI through a tracking area code (TAC), which is information broadcast in a cell.
  • TAI tracking area identity
  • the terminal When the user first turns on the power of the terminal, the terminal first searches for an appropriate cell, then establishes an RRC connection in the cell, and registers information of the terminal in the core network. Thereafter, the terminal stays in the RRC_IDLE state. The terminal staying in the RRC_IDLE state (re) selects a cell as needed and looks at system information or paging information. This is called camping on the cell.
  • the UE staying in the RRC_IDLE state needs to establish an RRC connection
  • the UE When the UE staying in the RRC_IDLE state needs to establish an RRC connection, the UE establishes an RRC connection with the RRC of the E-UTRAN through an RRC connection procedure and transitions to the RRC_CONNECTED state.
  • RRC_CONNECTED There are several cases in which a UE in RRC_IDLE state needs to establish an RRC connection. For example, a user's call attempt, a data transmission attempt, etc. are required, or when a paging message is
  • a non-access stratum (NAS) layer located above the RRC layer performs functions such as session management and mobility management.
  • NAS non-access stratum
  • the eSM (evolved session management) belonging to the NAS layer performs functions such as default bearer management and dedicated bearer management, and is responsible for controlling the terminal to use the PS service from the network.
  • the default bearer resource is characterized in that it is allocated from the network when the network is first connected to a specific Packet Data Network (PDN). At this time, the network allocates an IP address available to the terminal so that the terminal can use the data service, and also allocates QoS of the default bearer.
  • LTE supports two types of bearer having a guaranteed bit rate (GBR) QoS characteristic that guarantees a specific bandwidth for data transmission and reception, and a non-GBR bearer having a best effort QoS characteristic without guaranteeing bandwidth. In case of Default bearer, Non-GBR bearer is assigned. In the case of a dedicated bearer, a bearer having a QoS characteristic of GBR or non-GBR may be allocated.
  • GBR guaranteed bit rate
  • the bearer allocated to the terminal in the network is called an evolved packet service (EPS) bearer, and when the EPS bearer is allocated, the network allocates one ID. This is called EPS Bearer ID.
  • EPS bearer ID One EPS bearer has QoS characteristics of MBR (maximum bit rate) and / or GBR (guaranteed bit rate).
  • 5 is a flowchart illustrating a random access procedure in 3GPP LTE.
  • the random access procedure is used for the UE to obtain UL synchronization with the base station or to be allocated UL radio resources.
  • the UE receives a root index and a physical random access channel (PRACH) configuration index from the eNodeB.
  • PRACH physical random access channel
  • Each cell has 64 candidate random access preambles defined by a Zadoff-Chu (ZC) sequence, and the root index is a logical index for the UE to generate 64 candidate random access preambles.
  • ZC Zadoff-Chu
  • the PRACH configuration index indicates a specific subframe and a preamble format capable of transmitting the random access preamble.
  • the UE sends the randomly selected random access preamble to the eNodeB.
  • the UE selects one of the 64 candidate random access preambles.
  • the corresponding subframe is selected by the PRACH configuration index.
  • the UE transmits the selected random access preamble in the selected subframe.
  • the eNodeB Upon receiving the random access preamble, the eNodeB sends a random access response (RAR) to the UE.
  • RAR random access response
  • the random access response is detected in two steps. First, the UE detects a PDCCH masked with random access-RNTI (RA-RNTI). The UE receives a random access response in a Medium Access Control (MAC) Protocol Data Unit (PDU) on the PDSCH indicated by the detected PDCCH.
  • MAC Medium Access Control
  • PDU Protocol Data Unit
  • RRC 6 shows a connection process in a radio resource control (RRC) layer.
  • RRC radio resource control
  • the RRC state is shown depending on whether the RRC is connected.
  • the RRC state refers to whether or not an entity of the RRC layer of the UE is in a logical connection with an entity of the RRC layer of the eNodeB.
  • the RRC state is referred to as an RRC connected state.
  • the non-state is called the RRC idle mode.
  • the E-UTRAN may determine the existence of the corresponding UE in units of cells, and thus may effectively control the UE.
  • the UE in the idle state can not be identified by the eNodeB, the core network is managed by the tracking area (Tracking Area) unit that is larger than the cell unit.
  • the tracking area is a collection unit of cells. That is, the idle state (UE) is determined only in the presence of the UE in a large area, and in order to receive a normal mobile communication service such as voice or data, the UE must transition to the connected state (connected state).
  • the UE When a user first powers up a UE, the UE first searches for an appropriate cell and then stays in an idle state in that cell. When the UE staying in the idle state needs to establish an RRC connection, the UE establishes an RRC connection with the RRC layer of the eNodeB through an RRC connection procedure and transitions to an RRC connected state. .
  • the UE in the idle mode needs to establish an RRC connection. For example, a user's call attempt or an uplink data transmission is necessary, or a paging message is received from EUTRAN. In this case, the response message may be transmitted.
  • the UE in an idle state must proceed with an RRC connection procedure as described above.
  • the RRC connection process is largely performed by a UE transmitting an RRC connection request message to an eNodeB, an eNodeB transmitting an RRC connection setup message to the UE, and a UE completing an RRC connection setup to the eNodeB. (RRC connection setup complete) message is sent. This process will be described in more detail with reference to FIG. 6 as follows.
  • the eNB When the RRC connection request message is received from the UE, the eNB accepts the RRC connection request of the UE when radio resources are sufficient, and transmits an RRC connection setup message, which is a response message, to the UE. .
  • the UE When the UE receives the RRC connection setup message, it transmits an RRC connection setup complete message to the eNodeB. When the UE successfully transmits an RRC connection establishment message, the UE establishes an RRC connection with the eNodeB and transitions to the RRC connected mode.
  • the MME is separated into an access and mobility management function (AMF) and a session management function (SMF) in a next generation system (or 5G CN).
  • AMF access and mobility management function
  • SMF session management function
  • MM NAS interaction and mobility management
  • SM session management
  • the SMF manages the user plane function (UPF), which has a user-plane function, that is, a gateway for routing user traffic.
  • the SMF is responsible for the control-plane portion of the S-GW and P-GW in the conventional EPC.
  • the user-plane part can be considered to be in charge of the UPF.
  • One or more UPFs may exist between the RAN and the DN for the routing of user traffic.
  • the conventional EPC may be configured as illustrated in FIG. 7 at 5G.
  • a PDU (Protocol Data Unit) session is defined in 5G system.
  • the PDU session refers to an association between the UE and the DN providing the PDU connectivity service of the Ethernet type or the unstructured type as well as the IP type.
  • UDM Unified Data Management
  • PCF Policy Control Function
  • the functions may be provided in an expanded form to satisfy the requirements of the 5G system. For details on the 5G system architecture, each function and each interface, TS 23.501 is applicable.
  • 5G systems are working on TS 23.501, TS 23.502 and TS 23.503. Therefore, in the present invention, the above standard is applied mutatis mutandis for 5G systems.
  • more detailed architecture and contents related to NG-RAN shall apply mutatis mutandis to TS 38.300.
  • 5G systems also support non-3GPP access, as described in Section 4.2.8 of TS 23.501, which describes the architecture, network elements, etc. to support non-3GPP access, and Section 4.12 of TS 23.502 describes non-3GPP access. Procedures to support this are described.
  • An example of a Non-3GPP access is typically WLAN access, which may include both trusted and untrusted WLANs.
  • the Access and Mobility Management Function (AMF) of the 5G system performs registration management (RM) and connection management (CM) for non-3GPP access as well as 3GPP access.
  • RM registration management
  • CM connection management
  • the same AMF serves the UE for 3GPP access and non-3GPP access belonging to the same PLMN so that one network function is integrated and efficient for authentication, mobility management as well as session management for UEs registered through two different accesses. Can be supported.
  • 3GPP is conducting architecture enhancements studies for advanced V2X with the scope shown in Table 2 below (see 3GPP SP-170590). The content of these studies is described in TR 23.786.
  • the objectives of this study are to identify and evaluate potential architecture enhancements of EPS and 5G System design needed to support advanced V2X services identified in TR 22.886, based on vehicular services requirements defined in SA1 V2X (TS 22.185) and eV2X (TS 22.186) and determine which of the solutions can proceed to normative specifications.
  • the detailed objectives are as follows: 1. Investigate and evaluate the possible reuse / enhancement of existing functionalities and architectures (eg NR, E-UTRA, NG-RAN, E-UTRAN, 5G CN, EPC) in order to support advanced V2X services, including but not limited to:-platooning , extended sensor sharing, ranging to enhance positioning accuracy and other network based positioning enhancements, advanced driving, and remote driving.
  • V2X service providers eg OEMs, road authorities
  • V2X services reliably-Provide V2X services means to adjust their V2X applications in advance of changes in quality of service (eg by providing notifications) to enable a reliable continuous operation from a user perspective.
  • aspects related to service exposure to V2X service providers and assistance to the application layer will be addressed.
  • Corresponding requirements from external organizations e.g. ETSI ITS, SAE, 5GAA
  • NWDA Network Data Analytics
  • NWDA and NWDAF as defined in Rel-15 are described in Section 4.2.9 (Network Analytics architecture), Section 6.2.18 (Network Data Analytics Function (NWDAF)) of TS 23.501, Section 4.19 (Network Data Analytics), 5.2.11 of TS 23.502 See NWDAF Services, NWDA and NWDAF in TS 23.503. Also, for information on 5GS (5G system), refer to TS 23.501, TS 23.502, TS 23.503, and the like.
  • Section 5.27 of TR 22.886v16.0.0 describes the QoS aspects of advanced driving, and in particular Section 5.27.7 describes the following to support reliable and guaranteed form of network connection for automated driving: Scenarios and requirements are described.
  • section 5.28 of TR 22.886v16.0.0 describes QoS aspects of remote driving, and remote driving is also performed by a remote driver that is not in the vehicle UE. It is important to ensure that, as described in Section 5.28 QoS aspect of remote driving of TR 22.886v16.0.0, the scenarios and requirements for supporting this are described.
  • NG-RAN, UPF, etc. that provide network connectivity to the UE may change. Despite this change, it is necessary to continuously provide the UE with a reliable and guaranteed form of network connection. This may mean that the UE needs to continuously guarantee the QoS required by the running application (eg, autonomous driving, remote driving, etc.).
  • the target NG-RAN may not receive all the QoS flows during handover. Accordingly, some QoS flows of the PDU session or all the QoS flows of the PDU session may not be handed over by the target NG-RAN. (For the handover procedure, refer to the contents defined in TS 23.502.) As such, the target NG-RAN may not receive all the QoS flows during handover. (See TS 38.300)
  • the UE (or an application running on the UE, a PDU session, flow, etc.) constantly requires a reliable and guaranteed form of network connection.
  • a PDU session or flow that requires such a persistent connection at the time of handover is the target NG-. If it cannot move to the RAN, this may cause problems in UE operation. For example, in the case of autonomous driving or remote driving, a problem may occur in that driving cannot be performed properly if connectivity is not guaranteed.
  • an NF may select one or more NG-RANs on the UE's movement path. That is, not only Serving NG-RAN but also resource reserve on the UE's movement path for a specific Flow or PDU session (hereinafter referred to as Flow / PDU session requiring reliable and continuous network connectivity).
  • One or more resource reservation candidates, NG-RAN are selected.
  • a QoS Reservation Profile may be provided to the selected one or more NG-RANs. That is, when providing a QoS profile to the serving NG-RAN of the UE, the resource reservation related QoS Profile (QoS Reservation Profile) is provided to the resource reservation candidate NG-RAN.
  • the QoS reservation profile may include at least one of information on a UE, information on a Flow / PDU session for which resource reservation is required, required QoS related information, resource reservation start time, and resource reservation end time.
  • the QoS Reservation Profile is for the specific Flow or PDU session and is for requesting resource reservation for the corresponding Flow / PDU session from the resource reservation candidate NG-RAN. That is, the QoS reservation profile allows the one or more NG-RANs to perform resource reservation for a Flow / PDU session. Resource reservation candidate When the NG-RAN is provided with the QoS Reservation Profile from the core network, resource reservation is performed for a Flow / PDU session that requires resource reservation. This can be interpreted to guarantee the required QoS during the time that resource reservation must be made. When the NG-RAN performs admission control, it may be interpreted that the Flow / PDU session is not activated yet, but is considered activated and performs admission control.
  • This may be interpreted to ensure the required QoS when activated in preparation for activating the user plane of the Flow / PDU session. This may be interpreted that the resource reservation candidate NG-RAN should guarantee the QoS required for the Flow / PDU session when serving the UE.
  • handover for a Flow / PDU session to the one or more NG-RANs that have performed the resource reservation may always be allowed. That is, when the target NG-RAN of the handover receives the QoS Reservation Profile related information and makes a resource reservation for the resource guarantee flow / PDU session, the handover may be unconditionally allowed for the flow / PDU session. This may be interpreted as not performing admission control for the corresponding Flow / PDU session. In addition, when performing a handover for the Flow / PDU session, the target NG-RAN may determine a next target NG-RAN.
  • the QoS reservation profile includes information about the UE, information on the Flow / PDU session for which resource reservation is required, required QoS related information, resource reservation start time (immediately, starting time, after a few seconds, etc.). Various expressions), and resource reservation end time, which may be conveyed explicitly or implicitly.
  • Some of this information may be included in the QoS Reservation Profile, some may be included in the N2 SM information including the QoS Reservation Profile, and some may be included in the NGAP message including the N2 SM information. This may be referred to as QoS Reservation Profile related information.
  • the information on the Flow / PDU session requiring resource reservation and the QoS related information required may follow the information included in the QoS Profile and may be extended to include information required for resource reservation.
  • this information may include one or more of i) One or multiple QoS profiles and the corresponding QFIs, ii) PDU session ID, iii) S-NSSAI and / or DNN.
  • the QoS profile reference may be made to TS 23.501, TS 23.502, TS 38.413, and the like.
  • the SMF / AMF may refer to messages and parameters transmitted to the NG-RAN in connection with a Flow / PDU session.
  • the resource reservation start time and / or end time may be set for each NG-RAN. That is, when there are a plurality of resource reservation candidate NG-RANs, the time may be set differently. For example, if the serving NG-RAN of the UE is NG-RAN # 1, then the UE is served from the NG-RAN # 2 as the UE moves, and after the serving from the NG-RAN # 3, the NG-RAN # 2
  • the resource reservation start time provided to the NG-RAN # 3 may be faster than the resource reservation start time provided to the NG-RAN # 3.
  • the resource reservation may be performed for a time between the resource reservation start time and the resource reservation end time.
  • the resource reservation candidate NG-RAN may be i) NG-RAN expected to serve the UE, or ii) NG-RAN capable of resource reservation.
  • the NG-RAN may be determined based on network configuration information, regional information, a movement path and speed of the UE, and a network congestion degree.
  • the one or more NG-RANs when a PDU session is created, when the UE enters the connected mode, when the user plane of the PDU session is activated, when modifying the PDU session, when registering the UE or performing a handover It may be selected at one time. That is, the resource reservation candidate NG-RAN (s) may be selected at handover or may be pre-selected.
  • the predetermined time point is when the UE enters a connected mode when a PDU session is generated, the user of the corresponding PDU session.
  • the plane When the plane is activated, it may be various times, such as when the PDU session is modified, when the UE is registered.
  • the QoS reservation profile may be provided to the selected one or more NG-RANs when a PDU session is created.
  • the QoS reservation profile may be provided to the selected one or more NG-RANs when the AMF provides a QoS Profile to the serving NG-RAN of the UE.
  • Flow / PDU session is determined by the core network for various information, for example, information provided by the UE, subscriber information, network configuration information, DNN information, 5QI information, slicing related information, and other information. It may be determined based on information provided by the NF.
  • a PDU session may be interpreted as all flows constituting the PDU session are connection guarantee flows.
  • providing the QoS Profile to the serving NG-RAN of the UE and providing the QoS Reservation Profile to the resource reservation candidate NG-RAN may be performed in the same procedure or may be performed in another procedure. When performed in the same procedure, it may be performed in parallel or sequential form.
  • the AMF and / or SMF may store resource reservation candidate NG-RAN (s) information that provides QoS Reservation Profile related information. At this time, some or all of the information related to the QoS Reservation Profile provided may be stored together.
  • FIG. 8 illustrates an example of an operation when creating a PDU session.
  • the resource reservation candidate NG-RAN (s) described in the above description is selected to provide QoS Reservation Profile related information.
  • the main operations are explained on the basis of Section 4.3.2.2.1 (Non-roaming and Roaming with Local Breakout) of TS 23.502. Since the present invention will be described based on suggestions / additions, each step not described below will be replaced with a description in Section 4.3.2.2.1 of TS 23.502. It should be understood that the following applies to other PDU session creation procedures in TS 23.502.
  • step S8011 the SMF provides QoS reservation profile related information to the AMF.
  • step S8012 the following operations can be performed in parallel with S8012 or at any time after step S8012. However, the operation to the resource reservation candidate NG-RAN below may be performed before step S8012.
  • the AMF sends a message providing the QoS Reservation Profile related information to the resource reservation NG-RAN (s).
  • This message may be an extension of a conventional NGAP message or may be a newly defined NGAP message.
  • This message is a message generated based on the QoS Reservation Profile related information provided by the SMF in step S8011.
  • Some or all of the items of QoS Reservation Profile related information described in the above description may be provided by the SMF, some may be provided by the SMF, and some may be included by the AMF.
  • the resource reservation candidate NG-RAN (s) may be determined by the AMF, or may be provided by the SMF in step S8011. (For reference, the interaction with the resource reservation candidate NG-RAN (s) and AMF is not shown in Figure 8).
  • the serving NG-RAN of the UE may be provided with a resource reservation candidate NG-RAN (s) list or NG-RAN information to be serving NG-RAN of the UE next time. Accordingly, when the serving NG-RAN determines the target NG-RAN to handover the UE, the serving NG-RAN may refer to the received resource reservation candidate NG-RAN information.
  • s resource reservation candidate NG-RAN
  • step S904 the Target NG-RAN receives the QoS Reservation Profile related information according to the present invention and performs resource reservation for the connection guarantee flow / PDU session. Accordingly, admission control may not be performed for the Flow / PDU session.
  • the UE performs handover, the UE is provided with continuous network connectivity in a QoS-guaranteed form for the resource guarantee Flow / PDU session.
  • the QoS reservation profile related information is provided to the resource reservation candidate NG-RAN (s).
  • the resource reservation candidate NG-RAN (s) has not yet provided the QoS Reservation Profile related information, but becomes a resource reservation candidate NG-RAN as the UE moves.
  • the resource reservation candidate NG-RAN (s) may be selected at handover or may be pre-selected. Pre-selected time points may be various times, such as when a PDU session is generated, when the UE is in connected mode, when a user plane of the corresponding PDU session is activated, when a PDU session is modified, or when a UE is registered.
  • NG-RAN # 1 is serving NG-RAN of the UE, and as described above, NG-RAN # 2 is selected as a resource reservation candidate NG-RAN at the time of PDU session creation and is provided with QoS Reservation Profile related information. lets do it.
  • NG-RAN # 2 is selected as a resource reservation candidate NG-RAN at the time of PDU session creation and is provided with QoS Reservation Profile related information. lets do it.
  • NG-RAN # 3 which will serve the UE next time as the UE moves, becomes a resource reservation candidate NG-RAN to provide information related to QoS Reservation Profile. Can be provided.
  • step S1006 the SMF provides QoS reservation profile related information to the AMF.
  • Step S1007 may be performed at any time in parallel with step S1006 or after step S1006. However, the operation to the resource reservation candidate NG-RAN below may be performed before step S1006.
  • the AMF transmits a message providing the QoS Reservation Profile related information to the resource reservation candidate NG-RAN (s).
  • This message may be an extension of a conventional NGAP message or may be a newly defined NGAP message.
  • This message is a message generated based on the QoS Reservation Profile related information provided by the SMF in step S1006.
  • Some or all of the items of QoS Reservation Profile related information described in the above description may be provided by the SMF, some may be provided by the SMF, and some may be included by the AMF.
  • the resource reservation candidate NG-RAN (s) may be determined by the AMF, or may be provided by the SMF in step S1006. (For reference, the interaction with the resource reservation candidate NG-RAN (s) and AMF is not shown in Figure 10.)
  • the target NG-RAN of the UE may be provided with a resource reservation candidate NG-RAN (s) list or NG-RAN information to be serving NG-RAN of the UE next time. Therefore, when the target NG-RAN needs to handover the UE later, the target NG-RAN may refer to the received resource reservation candidate NG-RAN information when determining the target NG-RAN.
  • s resource reservation candidate NG-RAN
  • QoS reservation profile related information is provided to the resource reservation candidate NG-RAN (s).
  • This operation is to provide QoS reservation profile related information to the resource reservation candidate NG-RAN (s) when the PDU session modification occurs to add the connection guarantee flow did not exist.
  • the resource reservation candidate NG-RAN (s) may be selected when modifying the PDU session, or may be predetermined. Pre-selected time points may be various times, such as when a UE is in connected mode when a PDU session is generated, when a user plane of a corresponding PDU session is activated, or when a UE is registered.
  • step S1103a or step S1103b the SMF provides the QoS reservation profile related information to the AMF.
  • step S1104 The following operations can be performed at any time in parallel with step S1104 or after step S1104. However, the operation to the resource reservation candidate NG-RAN below may be performed before step S1104.
  • the AMF transmits a message providing the QoS Reservation Profile related information to the resource reservation candidate NG-RAN (s).
  • This message may be an extension of a conventional NGAP message or may be a newly defined NGAP message.
  • This message is a message generated based on the QoS Reservation Profile related information provided by the SMF in step S1103a or step S1103b.
  • Some or all of the items of QoS Reservation Profile related information described in the above description may be provided by the SMF, some may be provided by the SMF, and some may be included by the AMF.
  • the resource reservation candidate NG-RAN (s) may be determined by the AMF, or may be provided by the SMF in step S1103a or step S1103b. (For reference, the interaction with the resource reservation candidate NG-RAN (s) and AMF is not shown in Figure 11).
  • the serving NG-RAN of the UE may be provided with a resource reservation candidate NG-RAN (s) list or NG-RAN information to be serving NG-RAN of the UE next time. Accordingly, when the serving NG-RAN determines the target NG-RAN to handover the UE, the serving NG-RAN may refer to the received resource reservation candidate NG-RAN information.
  • s resource reservation candidate NG-RAN
  • FIG. 12 illustrates an example of an operation during user plane activation of a PDU session.
  • the user plane of the PDU session may be activated by including information for re-activating the PDU session (List Of PDU Sessions To Be Activated) during the registration procedure.
  • a user plane of a PDU session may be activated through a service request procedure. The following may be performed when the user plane of the connection guarantee Flow / PDU session is activated, including the above procedure.
  • Resource reservation candidate NG-RAN (s) provides the QoS Reservation Profile related information.
  • the resource reservation candidate NG-RAN (s) may be selected during user plane activation of a PDU session or may be predetermined.
  • Pre-selected time points may be various time points, such as when a PDU session is generated, when a PDU session is modified, when the UE is in a connected mode, when a UE is registered.
  • step S1211 the SMF provides QoS reservation profile related information to the AMF.
  • step S1212 The following operations can be performed at any time in parallel with step S1212 or after step S1212. However, the operation to the resource reservation candidate NG-RAN below may be performed before step S1212.
  • the AMF transmits a message providing the QoS Reservation Profile related information to the resource reservation candidate NG-RAN (s).
  • This message may be an extension of a conventional NGAP message or may be a newly defined NGAP message.
  • This message is a message generated based on the QoS Reservation Profile related information provided by the SMF in step S1211.
  • Some or all of the items of QoS Reservation Profile related information described in the above description may be provided by the SMF, some may be provided by the SMF, and some may be included by the AMF.
  • the resource reservation candidate NG-RAN (s) may be determined by the AMF, or may be provided by the SMF in step S1211. (For reference, the interaction with the resource reservation candidate NG-RAN (s) and AMF is not shown in Figure 12.)
  • the serving NG-RAN of the UE may be provided with a resource reservation candidate NG-RAN (s) list or NG-RAN information to be serving NG-RAN of the UE next time. Accordingly, when the serving NG-RAN determines the target NG-RAN to handover the UE, the serving NG-RAN may refer to the received resource reservation candidate NG-RAN information.
  • s resource reservation candidate NG-RAN
  • the core network may perform an operation of canceling (cancel or revoke) the resource reservation. This is the case where it is determined / determined that resource reservation is no longer required for the connection guarantee Flow / PDU session.
  • canceling cancel or revoke
  • the core network may perform an operation of canceling (cancel or revoke) the resource reservation. This is the case where it is determined / determined that resource reservation is no longer required for the connection guarantee Flow / PDU session.
  • resource reservation cancellation may be performed.
  • step S1302. The following operation can be performed at any time in parallel with step S1302 or after step S1302. However, the operation to the resource reservation candidate NG-RAN below may be performed before step S1302.
  • AMF transmits a message for canceling resource reservation to the resource reservation candidate NG-RAN (s) that provided the QoS Reservation Profile related information.
  • This message may be an extension of a conventional NGAP message or may be a newly defined NGAP message.
  • the AMF and / or the SMF deletes the information on the resource reservation candidate NG-RAN (s) if it has stored the information.
  • the resource reservation candidate NG-RAN may perform resource reservation cancellation by itself. This is because the information related to the QoS Reservation Profile includes the resource reservation end time (information d) above). If the UE is not connected to the NG-RAN by this time, that is, the NG-RAN is not serving NG-RAN. Resource reservation is canceled / cancelled.
  • the method for efficiently supporting network connection through the 3GPP 5G system (5G mobile communication system, next generation mobile communication system) proposed by the present invention can be used for various services, but is particularly useful for V2X services. However, it does not need to be limited to V2X service.
  • the V2X service is used interchangeably with a V2X application, a V2X message, V2X traffic, V2X data, and the like.
  • the UE may include not only a vehicle UE but also various UEs such as a pedestrian UE.
  • FIG. 14 illustrates a wireless communication device according to an embodiment of the present invention.
  • a wireless communication system may include a first device 9010 and a second device 9020.
  • the first device 9010 includes a base station, a network node, a transmitting terminal, a receiving terminal, a wireless device, a wireless communication device, a vehicle, a vehicle equipped with an autonomous driving function, a connected car, a drone (Unmanned Aerial Vehicle, UAV). ), AI (Artificial Intelligence) Module, Robot, Augmented Reality Device, Virtual Reality Device, Mixed Reality Device, Hologram Device, Public Safety Device, MTC Device, IoT Device, Medical Device, Fintech Devices (or financial devices), security devices, climate / environment devices, devices related to 5G services, or other devices related to the fourth industrial revolution field.
  • AI Artificial Intelligence
  • the second device 9020 includes a base station, a network node, a transmitting terminal, a receiving terminal, a wireless device, a wireless communication device, a vehicle, a vehicle equipped with an autonomous driving function, a connected car, a drone (Unmanned Aerial Vehicle, UAV, artificial intelligence module, robot, augmented reality device, virtual reality device, mixed reality device, hologram device, public safety device, MTC device, IoT device, medical device, pin It may be a tech device (or financial device), a security device, a climate / environment device, a device related to 5G service, or another device related to the fourth industrial revolution field.
  • UAV Unmanned Aerial Vehicle
  • UAV artificial intelligence module
  • robot augmented reality device
  • virtual reality device virtual reality device
  • mixed reality device mixed reality device
  • hologram device public safety device
  • MTC device IoT device
  • medical device pin It may be a tech device (or financial device), a security device, a climate / environment device, a device related to 5G service
  • the terminal may be a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), navigation, a slate PC, a tablet. It may include a tablet PC, an ultrabook, a wearable device (eg, a smartwatch, a glass glass, a head mounted display), and the like.
  • the HMD may be a display device worn on the head.
  • the HMD can be used to implement VR, AR or MR.
  • a drone may be a vehicle in which humans fly by radio control signals.
  • the VR device may include a device that implements an object or a background of a virtual world.
  • the AR device may include a device that connects and implements an object or a background of the virtual world to an object or a background of the real world.
  • the MR device may include a device that fuses and implements an object or a background of the virtual world to an object or a background of the real world.
  • the hologram device may include a device that records and reproduces stereoscopic information to realize a 360 degree stereoscopic image by utilizing interference of light generated by two laser lights, called holography, to meet each other.
  • the public safety device may include an image relay device or an image device wearable on a human body of a user.
  • the MTC device and the IoT device may be devices that do not require direct human intervention or manipulation.
  • the MTC device and the IoT device may include a smart meter, a bending machine, a thermometer, a smart bulb, a door lock or various sensors.
  • the medical device may be a device used for the purpose of diagnosing, treating, alleviating, treating or preventing a disease.
  • a medical device may be a device used for the purpose of diagnosing, treating, alleviating or correcting an injury or disorder.
  • a medical device may be a device used for the purpose of inspecting, replacing, or modifying a structure or function.
  • the medical device may be a device used for controlling pregnancy.
  • the medical device may include a medical device, a surgical device, an (in vitro) diagnostic device, a hearing aid or a surgical device, and the like.
  • the security device may be a device installed to prevent a risk that may occur and to maintain safety.
  • the security device may be a camera, a CCTV, a recorder or a black box.
  • the fintech device may be a device capable of providing financial services such as mobile payment.
  • the fintech device may include a payment device or a point of sales (POS).
  • the climate / environmental device may include a device for monitoring or predicting the climate / environment.
  • the first device 9010 may include at least one or more processors, such as a processor 9011, at least one or more memories, such as a memory 9012, and at least one or more transceivers, such as a transceiver 9013.
  • the processor 9011 may perform the functions, procedures, and / or methods described above.
  • the processor 9011 may perform one or more protocols.
  • the processor 9011 may perform one or more layers of a radio interface protocol.
  • the memory 9012 is connected to the processor 9011 and may store various types of information and / or instructions.
  • the transceiver 9013 may be connected to the processor 9011 and controlled to transmit and receive a wireless signal.
  • the at least one processor of the first apparatus selects one or more Next Generation Radio Access Networks (NG-RANs) on a moving path of a user equipment (UE), and informs the selected one or more NG-RANs about the UE. It may provide a QoS Reservation Profile including at least one of information on the flow / PDU session, the resource reservation is required, the QoS related information required, resource reservation start time, resource reservation end time.
  • NG-RANs Next Generation Radio Access Networks
  • UE user equipment
  • the second device 9020 may include at least one processor such as the processor 9021, at least one memory device such as the memory 9022, and at least one transceiver such as the transceiver 9023.
  • the processor 9021 may perform the functions, procedures, and / or methods described above.
  • the processor 9021 may implement one or more protocols.
  • the processor 9021 may implement one or more layers of a radio interface protocol.
  • the memory 9022 is connected to the processor 9021 and may store various types of information and / or instructions.
  • the transceiver 9023 is connected to the processor 9021 and may be controlled to transmit and receive a wireless signal.
  • the memory 9012 and / or the memory 9022 may be respectively connected inside or outside the processor 9011 and / or the processor 9021, and may be connected to other processors through various technologies such as a wired or wireless connection. It may also be connected to.
  • the first device 9010 and / or the second device 9020 may have one or more antennas.
  • antenna 9014 and / or antenna 9024 may be configured to transmit and receive wireless signals.
  • first device 9010 and the second device 9020 may be implemented so that the above-described matters described in various embodiments of the present invention may be independently applied or two or more embodiments may be simultaneously applied. Duplicate content is omitted for clarity.
  • Embodiments of the present invention described above may be implemented through various means.
  • embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • the method according to embodiments of the present invention may include one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing Devices (DSPDs), and Programmable Logic Devices (PLDs). It may be implemented by field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable Logic Devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • the method according to the embodiments of the present invention may be implemented in the form of an apparatus, procedure, or function for performing the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in a memory unit and driven by a processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.

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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 무선 통신 시스템에서 AMF(Access and Mobility Management Function)가 연결성 보장을 위해 신호를 송수신하는 방법에 있어서, AMF가 UE(User equipment)의 이동 경로상에서 하나 이상의 NG-RAN(Next Generation Radio Access Network)을 선택하는 단계; 및 상기 AMF가, 상기 선택된 하나 이상의 NG-RAN에게 QoS Reservation Profile을 제공하는 단계를 포함하며, 상기 QoS reservation profile은 UE에 대한 정보, 자원예약이 요구되는 Flow/PDU 세션에 대한 정보, 요구되는 QoS 관련 정보, 자원예약 시작시간, 자원예약 종료시간 중 적어도 하나 이상을 포함하는, 방법이다.

Description

무선 통신 시스템에서 연결성 보장을 위한 송수신 방법 및 이를 위한 장치
이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 AMF 가 연결성 보장을 위한 신호를 송수신 하는 방법 및 장치에 대한 것이다.
무선 통신 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 통신 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템, MC-FDMA(multi carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.
무선 통신 시스템에서는 LTE, LTE-A, WiFi 등의 다양한 RAT(Radio Access Technology)이 사용되고 있으며, 5G 도 여기에 포함된다. 5G의 세 가지 주요 요구 사항 영역은 (1) 개선된 모바일 광대역 (Enhanced Mobile Broadband, eMBB) 영역, (2) 다량의 머신 타입 통신 (massive Machine Type Communication, mMTC) 영역 및 (3) 초-신뢰 및 저 지연 통신 (Ultra-reliable and Low Latency Communications, URLLC) 영역을 포함한다. 일부 사용 예(Use Case)는 최적화를 위해 다수의 영역들이 요구될 수 있고, 다른 사용 예는 단지 하나의 핵심 성능 지표 (Key Performance Indicator, KPI)에만 포커싱될 수 있다. 5G는 이러한 다양한 사용 예들을 유연하고 신뢰할 수 있는 방법으로 지원하는 것이다.
eMBB는 기본적인 모바일 인터넷 액세스를 훨씬 능가하게 하며, 풍부한 양방향 작업, 클라우드 또는 증강 현실에서 미디어 및 엔터테인먼트 애플리케이션을 커버한다. 데이터는 5G의 핵심 동력 중 하나이며, 5G 시대에서 처음으로 전용 음성 서비스를 볼 수 없을 수 있다. 5G에서, 음성은 단순히 통신 시스템에 의해 제공되는 데이터 연결을 사용하여 응용 프로그램으로서 처리될 것이 기대된다. 증가된 트래픽 양(volume)을 위한 주요 원인들은 콘텐츠 크기의 증가 및 높은 데이터 전송률을 요구하는 애플리케이션 수의 증가이다. 스트리밍 서비스 (오디오 및 비디오), 대화형 비디오 및 모바일 인터넷 연결은 더 많은 장치가 인터넷에 연결될수록 더 널리 사용될 것이다. 이러한 많은 응용 프로그램들은 사용자에게 실시간 정보 및 알림을 푸쉬하기 위해 항상 켜져 있는 연결성이 필요하다. 클라우드 스토리지 및 애플리케이션은 모바일 통신 플랫폼에서 급속히 증가하고 있으며, 이것은 업무 및 엔터테인먼트 모두에 적용될 수 있다. 그리고, 클라우드 스토리지는 상향링크 데이터 전송률의 성장을 견인하는 특별한 사용 예이다. 5G는 또한 클라우드의 원격 업무에도 사용되며, 촉각 인터페이스가 사용될 때 우수한 사용자 경험을 유지하도록 훨씬 더 낮은 단-대-단(end-to-end) 지연을 요구한다. 엔터테인먼트 예를 들어, 클라우드 게임 및 비디오 스트리밍은 모바일 광대역 능력에 대한 요구를 증가시키는 또 다른 핵심 요소이다. 엔터테인먼트는 기차, 차 및 비행기와 같은 높은 이동성 환경을 포함하는 어떤 곳에서든지 스마트폰 및 태블릿에서 필수적이다. 또 다른 사용 예는 엔터테인먼트를 위한 증강 현실 및 정보 검색이다. 여기서, 증강 현실은 매우 낮은 지연과 순간적인 데이터 양을 필요로 한다.
또한, 가장 많이 예상되는 5G 사용 예 중 하나는 모든 분야에서 임베디드 센서를 원활하게 연결할 수 있는 기능 즉, mMTC에 관한 것이다. 2020년까지 잠재적인 IoT 장치들은 204 억 개에 이를 것으로 예측된다. 산업 IoT는 5G가 스마트 도시, 자산 추적(asset tracking), 스마트 유틸리티, 농업 및 보안 인프라를 가능하게 하는 주요 역할을 수행하는 영역 중 하나이다.
URLLC는 주요 인프라의 원격 제어 및 자체-구동 차량(self-driving vehicle)과 같은 초 신뢰 / 이용 가능한 지연이 적은 링크를 통해 산업을 변화시킬 새로운 서비스를 포함한다. 신뢰성과 지연의 수준은 스마트 그리드 제어, 산업 자동화, 로봇 공학, 드론 제어 및 조정에 필수적이다.
다음으로, 다수의 사용 예들에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.
5G는 초당 수백 메가 비트에서 초당 기가 비트로 평가되는 스트림을 제공하는 수단으로 FTTH (fiber-to-the-home) 및 케이블 기반 광대역 (또는 DOCSIS)을 보완할 수 있다. 이러한 빠른 속도는 가상 현실과 증강 현실뿐 아니라 4K 이상(6K, 8K 및 그 이상)의 해상도로 TV를 전달하는데 요구된다. VR(Virtual Reality) 및 AR(Augmented Reality) 애플리케이션들은 거의 몰입형(immersive) 스포츠 경기를 포함한다. 특정 응용 프로그램은 특별한 네트워크 설정이 요구될 수 있다. 예를 들어, VR 게임의 경우, 게임 회사들이 지연을 최소화하기 위해 코어 서버를 네트워크 오퍼레이터의 에지 네트워크 서버와 통합해야 할 수 있다.
자동차(Automotive)는 차량에 대한 이동 통신을 위한 많은 사용 예들과 함께 5G에 있어 중요한 새로운 동력이 될 것으로 예상된다. 예를 들어, 승객을 위한 엔터테인먼트는 동시의 높은 용량과 높은 이동성 모바일 광대역을 요구한다. 그 이유는 미래의 사용자는 그들의 위치 및 속도와 관계 없이 고품질의 연결을 계속해서 기대하기 때문이다. 자동차 분야의 다른 활용 예는 증강 현실 대시보드이다. 이는 운전자가 앞면 창을 통해 보고 있는 것 위에 어둠 속에서 물체를 식별하고, 물체의 거리와 움직임에 대해 운전자에게 말해주는 정보를 겹쳐서 디스플레이 한다. 미래에, 무선 모듈은 차량들 간의 통신, 차량과 지원하는 인프라구조 사이에서 정보 교환 및 자동차와 다른 연결된 디바이스들(예를 들어, 보행자에 의해 수반되는 디바이스들) 사이에서 정보 교환을 가능하게 한다. 안전 시스템은 운전자가 보다 안전한 운전을 할 수 있도록 행동의 대체 코스들을 안내하여 사고의 위험을 낮출 수 있게 한다. 다음 단계는 원격 조종되거나 자체 운전 차량(self-driven vehicle)이 될 것이다. 이는 서로 다른 자체 운전 차량들 사이 및 자동차와 인프라 사이에서 매우 신뢰성이 있고, 매우 빠른 통신을 요구한다. 미래에, 자체 운전 차량이 모든 운전 활동을 수행하고, 운전자는 차량 자체가 식별할 수 없는 교통 이상에만 집중하도록 할 것이다. 자체 운전 차량의 기술적 요구 사항은 트래픽 안전을 사람이 달성할 수 없을 정도의 수준까지 증가하도록 초 저 지연과 초고속 신뢰성을 요구한다.
스마트 사회(smart society)로서 언급되는 스마트 도시와 스마트 홈은 고밀도 무선 센서 네트워크로 임베디드될 것이다. 지능형 센서의 분산 네트워크는 도시 또는 집의 비용 및 에너지-효율적인 유지에 대한 조건을 식별할 것이다. 유사한 설정이 각 가정을 위해 수행될 수 있다. 온도 센서, 창 및 난방 컨트롤러, 도난 경보기 및 가전 제품들은 모두 무선으로 연결된다. 이러한 센서들 중 많은 것들이 전형적으로 낮은 데이터 전송 속도, 저전력 및 저비용이다. 하지만, 예를 들어, 실시간 HD 비디오는 감시를 위해 특정 타입의 장치에서 요구될 수 있다.
열 또는 가스를 포함한 에너지의 소비 및 분배는 고도로 분산화되고 있어, 분산 센서 네트워크의 자동화된 제어가 요구된다. 스마트 그리드는 정보를 수집하고 이에 따라 행동하도록 디지털 정보 및 통신 기술을 사용하여 이런 센서들을 상호 연결한다. 이 정보는 공급 업체와 소비자의 행동을 포함할 수 있으므로, 스마트 그리드가 효율성, 신뢰성, 경제성, 생산의 지속 가능성 및 자동화된 방식으로 전기와 같은 연료들의 분배를 개선하도록 할 수 있다. 스마트 그리드는 지연이 적은 다른 센서 네트워크로 볼 수도 있다.
건강 부문은 이동 통신의 혜택을 누릴 수 있는 많은 응용 프로그램을 보유하고 있다. 통신 시스템은 멀리 떨어진 곳에서 임상 진료를 제공하는 원격 진료를 지원할 수 있다. 이는 거리에 대한 장벽을 줄이는데 도움을 주고, 거리가 먼 농촌에서 지속적으로 이용하지 못하는 의료 서비스들로의 접근을 개선시킬 수 있다. 이는 또한 중요한 진료 및 응급 상황에서 생명을 구하기 위해 사용된다. 이동 통신 기반의 무선 센서 네트워크는 심박수 및 혈압과 같은 파라미터들에 대한 원격 모니터링 및 센서들을 제공할 수 있다.
무선 및 모바일 통신은 산업 응용 분야에서 점차 중요해지고 있다. 배선은 설치 및 유지 비용이 높다. 따라서, 케이블을 재구성할 수 있는 무선 링크들로의 교체 가능성은 많은 산업 분야에서 매력적인 기회이다. 그러나, 이를 달성하는 것은 무선 연결이 케이블과 비슷한 지연, 신뢰성 및 용량으로 동작하는 것과, 그 관리가 단순화될 것이 요구된다. 낮은 지연과 매우 낮은 오류 확률은 5G로 연결될 필요가 있는 새로운 요구 사항이다.
물류(logistics) 및 화물 추적(freight tracking)은 위치 기반 정보 시스템을 사용하여 어디에서든지 인벤토리(inventory) 및 패키지의 추적을 가능하게 하는 이동 통신에 대한 중요한 사용 예이다. 물류 및 화물 추적의 사용 예는 전형적으로 낮은 데이터 속도를 요구하지만 넓은 범위와 신뢰성 있는 위치 정보가 필요하다.
본 발명에서는 연결성 보장을 위한 AMF와 다른 노드들 간의 신호 송수신 방법을 기술적 과제로 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예는, 무선 통신 시스템에서 AMF(Access and Mobility Management Function)가 연결성 보장을 위해 신호를 송수신하는 방법에 있어서, AMF가 UE(User equipment)의 이동 경로상에서 하나 이상의 NG-RAN(Next Generation Radio Access Network)을 선택하는 단계; 및 상기 AMF가, 상기 선택된 하나 이상의 NG-RAN에게 QoS Reservation Profile을 제공하는 단계를 포함하며, 상기 QoS reservation profile은 UE에 대한 정보, 자원예약이 요구되는 Flow/PDU 세션에 대한 정보, 요구되는 QoS 관련 정보, 자원예약 시작시간, 자원예약 종료시간 중 적어도 하나 이상을 포함하는, 방법이다.
본 발명의 일 실시예는, 무선통신시스템에서 AMF(Access and Mobility Management Function) 장치에 있어서, 메모리; 및 상기 메모리에 커플링된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, UE(User equipment)의 이동 경로상에서 하나 이상의 NG-RAN(Next Generation Radio Access Network)을 선택하고, 상기 선택된 하나 이상의 NG-RAN에게 QoS Reservation Profile을 제공하며, 상기 QoS reservation profile은 UE에 대한 정보, 자원예약이 요구되는 Flow/PDU 세션에 대한 정보, 요구되는 QoS 관련 정보, 자원예약 시작시간, 자원예약 종료시간 중 적어도 하나 이상을 포함하는, AMF 장치이다.
상기 QoS reservation profile은, 상기 하나 이상의 NG-RAN이 Flow/PDU 세션에 대해 자원예약을 수행하도록 하는 것일 수 있다.
상기 자원예약을 수행한 상기 하나 이상의 NG-RAN으로의, Flow/PDU 세션에 대한 핸드오버는 항상 허용될 수 있다.
상기 Flow/PDU 세션에 대한 핸드오버 수행시, 타겟 NG-RAN은 다음 타겟 NG-RAN을 결정할 수 있다.
상기 자원 예약은 상기 자원예약 시작 시간과 상기 자원예약 종료 시간 사이의 시간에 대해 수행되는 것일 수 있다.
상기 자원예약 시작 시간과 상기 자원예약 종료 시간은, NG-RAN 별로 각각 설정되는 것일 수 있다.
상기 하나 이상의 NG-RAN은, PDU 세션이 생성될 때, UE가 connected mode가 될 때, PDU 세션의 user plane이 activation될 때, PDU 세션 수정 시, UE 등록 시 또는 핸드오버 수행시 중 어느 하나의 시기에 선택되는 것일 수 있다.
상기 QoS reservation profile은 PDU 세션이 생성될 때, 상기 선택된 하나 이상의 NG-RAN에게 제공되는 것일 수 있다.
상기 QoS reservation profile은 상기 AMF가 상기 UE의 서빙 NG-RAN에게 QoS Profile을 제공할 때, 상기 선택된 하나 이상의 NG-RAN에게 제공되는 것일 수 있다.
상기 하나 이상의 NG-RAN이 admission control을 수행하는 경우, 상기 QoS reservation profile은 상기 하나 이상의 NG-RAN이 활성화되지 않은 Flow/PDU 세션이 활성화된 것으로 간주하도록 하는 것일 수 있다.
상기 NG-RAN은 네트워크 설정정보, 지역정보, UE의 이동경로 및 속도, 네트워크의 혼잡도 중 하나 이상에 기반하여 결정될 수 있다.
본 발명에 따르면, 연결성 보장이 가능하므로, 자율 주행 등 서비스를 연속성이 있게 제공할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 EPC(Evolved Packet Core)를 포함하는 EPS(Evolved Packet System)의 개략적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 일반적인 E-UTRAN과 EPC의 아키텍처를 나타낸 예시도이다.
도 3은 제어 평면에서의 무선 인터페이스 프로토콜의 구조를 나타낸 예시도이다.
도 4는 사용자 평면에서의 무선 인터페이스 프로토콜의 구조를 나타낸 예시도이다.
도 5는 랜덤 액세스 과정을 설명하기 위한 flow도이다.
도 6은 무선자원제어(RRC) 계층에서의 연결 과정을 나타내는 도면이다.
도 7은 5G 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 8 내지 도 13은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 노드 장치에 대한 구성을 예시한 도면이다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 실시예들은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802 계열 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 관련하여 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
이하의 기술은 다양한 무선 통신 시스템에서 사용될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 3GPP LTE 및 3GPP LTE-A 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 문서에서 사용되는 용어들은 다음과 같이 정의된다.
- UMTS(Universal Mobile Telecommunications System): 3GPP에 의해서 개발된, GSM(Global System for Mobile Communication) 기반의 3 세대(Generation) 이동 통신 기술.
- EPS(Evolved Packet System): IP(Internet Protocol) 기반의 PS(packet switched) 코어 네트워크인 EPC(Evolved Packet Core)와 LTE/UTRAN 등의 액세스 네트워크로 구성된 네트워크 시스템. UMTS가 진화된 형태의 네트워크이다.
- NodeB: GERAN/UTRAN의 기지국. 옥외에 설치하며 커버리지는 매크로 셀(macro cell) 규모이다.
- eNodeB: E-UTRAN의 기지국. 옥외에 설치하며 커버리지는 매크로 셀(macro cell) 규모이다.
- UE(User Equipment): 사용자 기기. UE는 단말(terminal), ME(Mobile Equipment), MS(Mobile Station) 등의 용어로 언급될 수도 있다. 또한, UE는 노트북, 휴대폰, PDA(Personal Digital Assistant), 스마트 폰, 멀티미디어 기기 등과 같이 휴대 가능한 기기일 수 있고, 또는 PC(Personal Computer), 차량 탑재 장치와 같이 휴대 불가능한 기기일 수도 있다. MTC 관련 내용에서 UE 또는 단말이라는 용어는 MTC 디바이스를 지칭할 수 있다.
- HNB(Home NodeB): UMTS 네트워크의 기지국으로서 옥내에 설치하며 커버리지는 마이크로 셀(micro cell) 규모이다.
- HeNB(Home eNodeB): EPS 네트워크의 기지국으로서 옥내에 설치하며 커버리지는 마이크로 셀 규모이다.
- MME(Mobility Management Entity): 이동성 관리(Mobility Management; MM), 세션 관리(Session Management; SM) 기능을 수행하는 EPS 네트워크의 네트워크 노드.
- PDN-GW(Packet Data Network-Gateway)/PGW: UE IP 주소 할당, 패킷 스크리닝(screening) 및 필터링, 과금 데이터 취합(charging data collection) 기능 등을 수행하는 EPS 네트워크의 네트워크 노드.
- SGW(Serving Gateway): 이동성 앵커(mobility anchor), 패킷 라우팅(routing), 유휴(idle) 모드 패킷 버퍼링, MME가 UE를 페이징하도록 트리거링하는 기능 등을 수행하는 EPS 네트워크의 네트워크 노드.
- NAS(Non-Access Stratum): UE와 MME간의 제어 플레인(control plane)의 상위 단(stratum). LTE/UMTS 프로토콜 스택에서 UE와 코어 네트워크간의 시그널링, 트래픽 메시지를 주고 받기 위한 기능적인 계층으로서, UE의 이동성을 지원하고, UE와 PDN GW 간의 IP 연결을 수립(establish) 및 유지하는 세션 관리 절차를 지원하는 것을 주된 기능으로 한다.
- PDN(Packet Data Network): 특정 서비스를 지원하는 서버(예를 들어, MMS(Multimedia Messaging Service) 서버, WAP(Wireless Application Protocol) 서버 등)가 위치하고 있는 네트워크.
- PDN 연결: 하나의 IP 주소(하나의 IPv4 주소 및/또는 하나의 IPv6 프리픽스)로 표현되는, UE와 PDN 간의 논리적인 연결.
- RAN(Radio Access Network): 3GPP 네트워크에서 NodeB, eNodeB 및 이들을 제어하는 RNC(Radio Network Controller)를 포함하는 단위. UE 간에 존재하며 코어 네트워크로의 연결을 제공한다.
- HLR(Home Location Register)/HSS(Home Subscriber Server): 3GPP 네트워크 내의 가입자 정보를 가지고 있는 데이터베이스. HSS는 설정 저장(configuration storage), 아이덴티티 관리(identity management), 사용자 상태 저장 등의 기능을 수행할 수 있다.
- PLMN(Public Land Mobile Network): 개인들에게 이동통신 서비스를 제공할 목적으로 구성된 네트워크. 오퍼레이터 별로 구분되어 구성될 수 있다.
- Proximity Service (또는 ProSe Service 또는 Proximity based Service): 물리적으로 근접한 장치 사이의 디스커버리 및 상호 직접적인 커뮤니케이션 또는 기지국을 통한 커뮤니케이션 또는 제 3의 장치를 통한 커뮤니케이션이 가능한 서비스. 이때 사용자 평면 데이터(user plane data)는 3GPP 코어 네트워크(예를 들어, EPC)를 거치지 않고 직접 데이터 경로(direct data path)를 통해 교환된다.
EPC(Evolved Packet Core)
도 1은 EPC(Evolved Packet Core)를 포함하는 EPS(Evolved Packet System)의 개략적인 구조를 나타내는 도면이다.
EPC는 3GPP 기술들의 성능을 향상하기 위한 SAE(System Architecture Evolution)의 핵심적인 요소이다. SAE는 다양한 종류의 네트워크 간의 이동성을 지원하는 네트워크 구조를 결정하는 연구 과제에 해당한다. SAE는, 예를 들어, IP 기반으로 다양한 무선 접속 기술들을 지원하고 보다 향상된 데이터 전송 캐퍼빌리티를 제공하는 등의 최적화된 패킷-기반 시스템을 제공하는 것을 목표로 한다.
구체적으로, EPC는 3GPP LTE 시스템을 위한 IP 이동 통신 시스템의 코어 네트워크(Core Network)이며, 패킷-기반 실시간 및 비실시간 서비스를 지원할 수 있다. 기존의 이동 통신 시스템(즉, 2 세대 또는 3 세대 이동 통신 시스템)에서는 음성을 위한 CS(Circuit-Switched) 및 데이터를 위한 PS(Packet-Switched)의 2 개의 구별되는 서브-도메인을 통해서 코어 네트워크의 기능이 구현되었다. 그러나, 3 세대 이동 통신 시스템의 진화인 3GPP LTE 시스템에서는, CS 및 PS의 서브-도메인들이 하나의 IP 도메인으로 단일화되었다. 즉, 3GPP LTE 시스템에서는, IP 캐퍼빌리티(capability)를 가지는 단말과 단말 간의 연결이, IP 기반의 기지국(예를 들어, eNodeB(evolved Node B)), EPC, 애플리케이션 도메인(예를 들어, IMS(IP Multimedia Subsystem))을 통하여 구성될 수 있다. 즉, EPC는 단-대-단(end-to-end) IP 서비스 구현에 필수적인 구조이다.
EPC는 다양한 구성요소들을 포함할 수 있으며, 도 1에서는 그 중에서 일부에 해당하는, SGW(Serving Gateway), PDN GW(Packet Data Network Gateway), MME(Mobility Management Entity), SGSN(Serving GPRS(General Packet Radio Service) Supporting Node), ePDG(enhanced Packet Data Gateway)를 도시한다.
SGW(또는 S-GW)는 무선 접속 네트워크(RAN)와 코어 네트워크 사이의 경계점으로서 동작하고, eNodeB와 PDN GW 사이의 데이터 경로를 유지하는 기능을 하는 요소이다. 또한, 단말이 eNodeB에 의해서 서빙(serving)되는 영역에 걸쳐 이동하는 경우, SGW는 로컬 이동성 앵커 포인트(anchor point)의 역할을 한다. 즉, E-UTRAN (3GPP 릴리즈-8 이후에서 정의되는 Evolved-UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) Terrestrial Radio Access Network) 내에서의 이동성을 위해서 SGW를 통해서 패킷들이 라우팅될 수 있다. 또한, SGW는 다른 3GPP 네트워크(3GPP 릴리즈-8 전에 정의되는 RAN, 예를 들어, UTRAN 또는 GERAN(GSM(Global System for Mobile Communication)/EDGE(Enhanced Data rates for Global Evolution) Radio Access Network)와의 이동성을 위한 앵커 포인트로서 기능할 수도 있다.
PDN GW(또는 P-GW)는 패킷 데이터 네트워크를 향한 데이터 인터페이스의 종료점(termination point)에 해당한다. PDN GW는 정책 집행 특징(policy enforcement features), 패킷 필터링(packet filtering), 과금 지원(charging support) 등을 지원할 수 있다. 또한, 3GPP 네트워크와 비-3GPP 네트워크 (예를 들어, I-WLAN(Interworking Wireless Local Area Network)과 같은 신뢰되지 않는 네트워크, CDMA(Code Division Multiple Access) 네트워크나 WiMax와 같은 신뢰되는 네트워크)와의 이동성 관리를 위한 앵커 포인트 역할을 할 수 있다.
도 1의 네트워크 구조의 예시에서는 SGW와 PDN GW가 별도의 게이트웨이로 구성되는 것을 나타내지만, 두 개의 게이트웨이가 단일 게이트웨이 구성 옵션(Single Gateway Configuration Option)에 따라 구현될 수도 있다.
MME는, UE의 네트워크 연결에 대한 액세스, 네트워크 자원의 할당, 트래킹(tracking), 페이징(paging), 로밍(roaming) 및 핸드오버 등을 지원하기 위한 시그널링 및 제어 기능들을 수행하는 요소이다. MME는 가입자 및 세션 관리에 관련된 제어 평면(control plane) 기능들을 제어한다. MME는 수많은 eNodeB들을 관리하고, 다른 2G/3G 네트워크에 대한 핸드오버를 위한 종래의 게이트웨이의 선택을 위한 시그널링을 수행한다. 또한, MME는 보안 과정(Security Procedures), 단말-대-네트워크 세션 핸들링(Terminal-to-network Session Handling), 유휴 단말 위치결정 관리(Idle Terminal Location Management) 등의 기능을 수행한다.
SGSN은 다른 3GPP 네트워크(예를 들어, GPRS 네트워크)에 대한 사용자의 이동성 관리 및 인증(authentication)과 같은 모든 패킷 데이터를 핸들링한다.
ePDG는 신뢰되지 않는 비-3GPP 네트워크(예를 들어, I-WLAN, WiFi 핫스팟(hotspot) 등)에 대한 보안 노드로서의 역할을 한다.
도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, IP 캐퍼빌리티를 가지는 단말은, 3GPP 액세스는 물론 비-3GPP 액세스 기반으로도 EPC 내의 다양한 요소들을 경유하여 사업자(즉, 오퍼레이터(operator))가 제공하는 IP 서비스 네트워크(예를 들어, IMS)에 액세스할 수 있다.
또한, 도 1에서는 다양한 레퍼런스 포인트들(예를 들어, S1-U, S1-MME 등)을 도시한다. 3GPP 시스템에서는 E-UTRAN 및 EPC의 상이한 기능 개체(functional entity)들에 존재하는 2 개의 기능을 연결하는 개념적인 링크를 레퍼런스 포인트(reference point)라고 정의한다. 다음의 표 1은 도 1에 도시된 레퍼런스 포인트를 정리한 것이다. 표 1의 예시들 외에도 네트워크 구조에 따라 다양한 레퍼런스 포인트들이 존재할 수 있다.
레퍼런스 포인트 설명
S1-MME E-UTRAN와 MME 간의 제어 플레인 프로토콜에 대한 레퍼런스 포인트(Reference point for the control plane protocol between E-UTRAN and MME)
S1-U 핸드오버 동안 eNB 간 경로 스위칭 및 베어러 당 사용자 플레인 터널링에 대한 E-UTRAN와 SGW 간의 레퍼런스 포인트(Reference point between E-UTRAN and Serving GW for the per bearer user plane tunnelling and inter eNodeB path switching during handover)
S3 유휴(idle) 및/또는 활성화 상태에서 3GPP 액세스 네트워크 간 이동성에 대한 사용자 및 베어러 정보 교환을 제공하는 MME와 SGSN 간의 레퍼런스 포인트. 이 레퍼런스 포인트는 PLMN-내 또는 PLMN-간(예를 들어, PLMN-간 핸드오버의 경우)에 사용될 수 있음) (It enables user and bearer information exchange for inter 3GPP access network mobility in idle and/or active state. This reference point can be used intra-PLMN or inter-PLMN (e.g. in the case of Inter-PLMN HO).)
S4 (GPRS 코어와 SGW의 3GPP 앵커 기능 간의 관련 제어 및 이동성 지원을 제공하는 SGW와 SGSN 간의 레퍼런스 포인트. 또한, 직접 터널이 수립되지 않으면, 사용자 플레인 터널링을 제공함(It provides related control and mobility support between GPRS Core and the 3GPP Anchor function of Serving GW. In addition, if Direct Tunnel is not established, it provides the user plane tunnelling.)
S5 SGW와 PDN GW 간의 사용자 플레인 터널링 및 터널 관리를 제공하는 레퍼런스 포인트. 단말 이동성으로 인해, 그리고 요구되는 PDN 연결성을 위해서 SGW가 함께 위치하지 않은 PDN GW로의 연결이 필요한 경우, SGW 재배치를 위해서 사용됨(It provides user plane tunnelling and tunnel management between Serving GW and PDN GW. It is used for Serving GW relocation due to UE mobility and if the Serving GW needs to connect to a non-collocated PDN GW for the required PDN connectivity.)
S11 MME와 SGW 간의 레퍼런스 포인트
SGi PDN GW와 PDN 간의 레퍼런스 포인트. PDN은, 오퍼레이터 외부 공용 또는 사설 PDN이거나 예를 들어, IMS 서비스의 제공을 위한 오퍼레이터-내 PDN일 수 있음. 이 레퍼런스 포인트는 3GPP 액세스의 Gi에 해당함(It is the reference point between the PDN GW and the packet data network. Packet data network may be an operator external public or private packet data network or an intra operator packet data network, e.g. for provision of IMS services. This reference point corresponds to Gi for 3GPP accesses.)
도 1에 도시된 레퍼런스 포인트 중에서 S2a 및 S2b는 비-3GPP 인터페이스에 해당한다. S2a는 신뢰되는 비-3GPP 액세스 및 PDN GW 간의 관련 제어 및 이동성 지원을 사용자 평면에 제공하는 레퍼런스 포인트이다. S2b는 ePDG 및 PDN GW 간의 관련 제어 및 이동성 지원을 사용자 평면에 제공하는 레퍼런스 포인트이다.
도 2는 일반적인 E-UTRAN과 EPC의 아키텍처를 나타낸 예시도이다.
도시된 바와 같이, eNodeB는 RRC(Radio Resource Control) 연결이 활성화되어 있는 동안 게이트웨이로의 라우팅, 페이징 메시지의 스케줄링 및 전송, 브로드캐스터 채널(BCH)의 스케줄링 및 전송, 업링크 및 다운링크에서의 자원을 UE에게 동적 할당, eNodeB의 측정을 위한 설정 및 제공, 무선 베어러 제어, 무선 허가 제어(radio admission control), 그리고 연결 이동성 제어 등을 위한 기능을 수행할 수 있다. EPC 내에서는 페이징 발생, LTE_IDLE 상태 관리, 사용자 평면이 암호화, SAE 베어러 제어, NAS 시그널링의 암호화 및 무결성 보호 기능을 수행할 수 있다.
도 3은 단말과 기지국 사이의 제어 평면에서의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 구조를 나타낸 예시도이고, 도 4는 단말과 기지국 사이의 사용자 평면에서의 무선 인터페이스 프로토콜의 구조를 나타낸 예시도이다.
상기 무선 인터페이스 프로토콜은 3GPP 무선접속망 규격을 기반으로 한다. 상기 무선 인터페이스 프로토콜은 수평적으로 물리계층(Physical Layer), 데이터링크계층(Data Link Layer) 및 네트워크계층(Network Layer)으로 이루어지며, 수직적으로는 데이터정보 전송을 위한 사용자평면(User Plane)과 제어신호(Signaling) 전달을 위한 제어평면(Control Plane)으로 구분된다.
상기 프로토콜 계층들은 통신 시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속(Open System Interconnection; OSI) 기준모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1 (제1계층), L2 (제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있다.
이하에서, 상기 도 3에 도시된 제어 평면의 무선프로토콜과, 도 4에 도시된 사용자 평면에서의 무선 프로토콜의 각 계층을 설명한다.
제1 계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 상기 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control) 계층과는 전송 채널(Transport Channel)을 통해 연결되어 있으며, 상기 전송 채널을 통해 매체접속제어계층과 물리계층 사이의 데이터가 전달된다. 그리고, 서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 전달된다.
물리채널(Physical Channel)은 시간축 상에 있는 여러 개의 서브프레임과 주파수축상에 있는 여러 개의 서브 캐리어(Sub-carrier)로 구성된다. 여기서, 하나의 서브프레임(Sub-frame)은 시간 축 상에 복수의 심볼 (Symbol)들과 복수의 서브 캐리어들로 구성된다. 하나의 서브프레임은 복수의 자원블록(Resource Block)들로 구성되며, 하나의 자원블록은 복수의 심볼(Symbol)들과 복수의 서브캐리어들로 구성된다. 데이터가 전송되는 단위시간인 TTI(Transmission Time Interval)는 1개의 서브프레임에 해당하는 1ms이다.
상기 송신측과 수신측의 물리계층에 존재하는 물리 채널들은 3GPP LTE에 따르면, 데이터 채널인 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)와 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 및 제어채널인 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 및 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)로 나눌 수 있다.
제2계층에는 여러 가지 계층이 존재한다.
먼저 제2계층의 매체접속제어 (Medium Access Control; MAC) 계층은 다양한 논리채널 (Logical Channel)을 다양한 전송채널에 매핑시키는 역할을 하며, 또한 여러 논리채널을 하나의 전송채널에 매핑시키는 논리채널 다중화 (Multiplexing)의 역할을 수행한다. MAC 계층은 상위계층인 RLC 계층과는 논리채널 (Logical Channel)로 연결되어 있으며, 논리채널은 크게 전송되는 정보의 종류에 따라 제어평면(Control Plane)의 정보를 전송하는 제어채널(Control Channel)과 사용자평면(User Plane)의 정보를 전송하는 트래픽채널(Traffic Channel)로 나뉜다.
제2 계층의 무선링크제어 (Radio Link Control; RLC) 계층은 상위계층으로부터 수신한 데이터를 분할 (Segmentation) 및 연결 (Concatenation)하여 하위계층이 무선 구간으로 데이터를 전송하기에 적합하도록 데이터 크기를 조절하는 역할을 수행한다.
제2 계층의 패킷데이터수렴 (Packet Data Convergence Protocol; PDCP) 계층은 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷 전송시에 대역폭이 작은 무선 구간에서 효율적으로 전송하기 위하여 상대적으로 크기가 크고 불필요한 제어정보를 담고 있는 IP 패킷 헤더 사이즈를 줄여주는 헤더압축 (Header Compression) 기능을 수행한다. 또한, LTE 시스템에서는 PDCP 계층이 보안 (Security) 기능도 수행하는데, 이는 제 3자의 데이터 감청을 방지하는 암호화 (Ciphering)와 제 3자의 데이터 조작을 방지하는 무결성 보호 (Integrity protection)로 구성된다.
제3 계층의 가장 상부에 위치한 무선자원제어(Radio Resource Control; 이하 RRC라 약칭함) 계층은 제어평면에서만 정의되며, 무선 운반자(Radio Bearer; RB라 약칭함)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리 채널, 전송 채널 및 물리 채널들의 제어를 담당한다. 이때, RB는 단말과 E-UTRAN간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다.
상기 단말의 RRC와 무선망의 RRC계층 사이에 RRC 연결(RRC connection)이 있을 경우, 단말은 RRC연결상태(Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC유휴 모드(Idle Mode)에 있게 된다.
이하 단말의 RRC 상태 (RRC state)와 RRC 연결 방법에 대해 설명한다. RRC 상태란 단말의 RRC가 E-UTRAN의 RRC와 논리적 연결(logical connection)이 되어 있는가 아닌가를 말하며, 연결되어 있는 경우는 RRC_CONNECTED 상태(state), 연결되어 있지 않은 경우는 RRC_IDLE 상태라고 부른다. RRC_CONNECTED 상태의 단말은 RRC 연결이 존재하기 때문에 E-UTRAN은 해당 단말의 존재를 셀 단위에서 파악할 수 있으며, 따라서 단말을 효과적으로 제어할 수 있다. 반면에 RRC_IDLE 상태의 단말은 E-UTRAN이 단말의 존재를 파악할 수는 없으며, 셀 보다 더 큰 지역 단위인 TA(Tracking Area) 단위로 핵심망이 관리한다. 즉, RRC_IDLE 상태의 단말은 셀에 비하여 큰 지역 단위로 해당 단말의 존재여부만 파악되며, 음성이나 데이터와 같은 통상의 이동통신 서비스를 받기 위해서는 해당 단말이 RRC_CONNECTED 상태로 천이하여야 한다. 각 TA는 TAI(Tracking area identity)를 통해 구분된다. 단말은 셀에서 방송(broadcasting)되는 정보인 TAC(Tracking area code)를 통해 TAI를 구성할 수 있다.
사용자가 단말의 전원을 맨 처음 켰을 때, 단말은 먼저 적절한 셀을 탐색한 후 해당 셀에서 RRC 연결을 맺고, 핵심망에 단말의 정보를 등록한다. 이 후, 단말은 RRC_IDLE 상태에 머무른다. RRC_IDLE 상태에 머무르는 단말은 필요에 따라서 셀을 (재)선택하고, 시스템 정보(System information)나 페이징 정보를 살펴본다. 이를 셀에 캠프 온(Camp on)한다고 한다. RRC_IDLE 상태에 머물러 있던 단말은 RRC 연결을 맺을 필요가 있을 때 비로소 RRC 연결 과정 (RRC connection procedure)을 통해 E-UTRAN의 RRC와 RRC 연결을 맺고 RRC_CONNECTED 상태로 천이한다. RRC_IDLE 상태에 있던 단말이 RRC 연결을 맺을 필요가 있는 경우는 여러 가지가 있는데, 예를 들어 사용자의 통화 시도, 데이터 전송 시도 등이 필요하다거나, 아니면 E-UTRAN으로부터 페이징 메시지를 수신한 경우 이에 대한 응답 메시지 전송 등을 들 수 있다.
상기 RRC 계층 상위에 위치하는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 연결관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management)등의 기능을 수행한다.
아래는 도 3에 도시된 NAS 계층에 대하여 상세히 설명한다.
NAS 계층에 속하는 eSM (evolved Session Management)은 Default Bearer 관리, Dedicated Bearer관리와 같은 기능을 수행하여, 단말이 망으로부터 PS서비스를 이용하기 위한 제어를 담당한다. Default Bearer 자원은 특정 Packet Data Network(PDN)에 최초 접속 할 시에 망에 접속될 때 망으로부터 할당 받는다는 특징을 가진다. 이때, 네트워크는 단말이 데이터 서비스를 사용할 수 있도록 단말이 사용 가능한 IP 주소를 할당하며, 또한 default bearer의 QoS를 할당해준다. LTE에서는 크게 데이터 송수신을 위한 특정 대역폭을 보장해주는 GBR(Guaranteed bit rate) QoS 특성을 가지는 bearer와 대역폭의 보장 없이 Best effort QoS 특성을 가지는 Non-GBR bearer의 두 종류를 지원한다. Default bearer의 경우 Non-GBR bearer를 할당 받는다. Dedicated bearer의 경우에는 GBR또는 Non-GBR의 QoS특성을 가지는 bearer를 할당 받을 수 있다.
네트워크에서 단말에게 할당한 bearer를 EPS(evolved packet service) bearer라고 부르며, EPS bearer를 할당 할 때 네트워크는 하나의 ID를 할당하게 된다. 이를 EPS Bearer ID라고 부른다. 하나의 EPS bearer는 MBR(maximum bit rate) 또는/그리고 GBR(guaranteed bit rate)의 QoS 특성을 가진다.
도 5는 3GPP LTE에서 랜덤 액세스 과정을 나타낸 흐름도이다.
랜덤 액세스 과정은 UE가 기지국과 UL 동기를 얻거나 UL 무선자원을 할당받기 위해 사용된다.
UE는 루트 인덱스(root index)와 PRACH(physical random access channel) 설정 인덱스(configuration index)를 eNodeB로부터 수신한다. 각 셀마다 ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스에 의해 정의되는 64개의 후보(candidate) 랜덤 액세스 프리앰블이 있으며, 루트 인덱스는 단말이 64개의 후보 랜덤 액세스 프리앰블을 생성하기 위한 논리적 인덱스이다.
랜덤 액세스 프리앰블의 전송은 각 셀마다 특정 시간 및 주파수 자원에 한정된다. PRACH 설정 인덱스는 랜덤 액세스 프리앰블의 전송이 가능한 특정 서브프레임과 프리앰블 포맷을 지시한다.
UE는 임의로 선택된 랜덤 액세스 프리앰블을 eNodeB로 전송한다. UE는 64개의 후보 랜덤 액세스 프리앰블 중 하나를 선택한다. 그리고, PRACH 설정 인덱스에 의해 해당되는 서브프레임을 선택한다. UE는 은 선택된 랜덤 액세스 프리앰블을 선택된 서브프레임에서 전송한다.
상기 랜덤 액세스 프리앰블을 수신한 eNodeB는 랜덤 액세스 응답(random access response, RAR)을 UE로 보낸다. 랜덤 액세스 응답은 2단계로 검출된다. 먼저 UE는 RA-RNTI(random access-RNTI)로 마스킹된 PDCCH를 검출한다. UE는 검출된 PDCCH에 의해 지시되는 PDSCH 상으로 MAC(Medium Access Control) PDU(Protocol Data Unit) 내의 랜덤 액세스 응답을 수신한다.
도 6은 무선자원제어(RRC) 계층에서의 연결 과정을 나타낸다.
도 6에 도시된 바와 같이 RRC 연결 여부에 따라 RRC 상태가 나타나 있다. 상기 RRC 상태란 UE의 RRC 계층의 엔티티(entity)가 eNodeB의 RRC 계층의 엔티티와 논리적 연결(logical connection)이 되어 있는가 아닌가를 말하며, 연결되어 있는 경우는 RRC 연결 상태(connected state)라고 하고, 연결되어 있지 않은 상태를 RRC 유휴 모드(idle state)라고 부른다.
상기 연결 상태(Connected state)의 UE는 RRC 연결(connection)이 존재하기 때문에 E-UTRAN은 해당 단말의 존재를 셀 단위에서 파악할 수 있으며, 따라서 UE를 효과적으로 제어할 수 있다. 반면에 유휴 모드(idle state)의 UE는 eNodeB가 파악할 수는 없으며, 셀 보다 더 큰 지역 단위인 트래킹 지역(Tracking Area) 단위로 핵심망(Core Network)이 관리한다. 상기 트래킹 지역(Tracking Area)은 셀들의 집합단위이다. 즉, 유휴 모드(idle state) UE는 큰 지역 단위로 존재여부만 파악되며, 음성이나 데이터와 같은 통상의 이동통신 서비스를 받기 위해서는 단말은 연결 상태(connected state)로 천이해야 한다.
사용자가 UE의 전원을 맨 처음 켰을 때, 상기 UE는 먼저 적절한 셀을 탐색한 후 해당 셀에서 유휴 모드(idle state)에 머무른다. 상기 유휴 모드(idle state)에 머물러 있던 UE는 RRC 연결을 맺을 필요가 있을 때 비로소 RRC 연결 과정(RRC connection procedure)을 통해 eNodeB의 RRC 계층과 RRC 연결을 맺고 RRC 연결 상태(connected state)로 천이한다.
상기 유휴 모드(Idle state)에 있던 UE가 RRC 연결을 맺을 필요가 있는 경우는 여러 가지가 있는데, 예를 들어 사용자의 통화 시도 또는 상향 데이터 전송 등이 필요하다거나, 아니면 EUTRAN으로부터 페이징 메시지를 수신한 경우 이에 대한 응답 메시지 전송 등을 들 수 있다.
유휴 모드(idle state)의 UE가 상기 eNodeB와 RRC 연결을 맺기 위해서는 상기한 바와 같이 RRC 연결 과정(RRC connection procedure)을 진행해야 한다. RRC 연결 과정은 크게, UE가 eNodeB로 RRC 연결 요청 (RRC connection request) 메시지 전송하는 과정, eNodeB가 UE로 RRC 연결 설정 (RRC connection setup) 메시지를 전송하는 과정, 그리고 UE가 eNodeB로 RRC 연결 설정 완료 (RRC connection setup complete) 메시지를 전송하는 과정을 포함한다. 이와 같은 과정에 대해서 도 6을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
1) 유휴 모드(Idle state)의 UE는 통화 시도, 데이터 전송 시도, 또는 eNodeB의 페이징에 대한 응답 등의 이유로 RRC 연결을 맺고자 할 경우, 먼저 상기 UE는 RRC 연결 요청(RRC connection request) 메시지를 eNodeB로 전송한다.
2) 상기 UE로부터 RRC 연결 요청 메시지를 수신하면, 상기 eNB는 무선 자원이 충분한 경우에는 상기 UE의 RRC 연결 요청을 수락하고, 응답 메시지인 RRC 연결 설정(RRC connection setup) 메시지를 상기 UE로 전송한다.
3) 상기 UE가 상기 RRC 연결 설정 메시지를 수신하면, 상기 eNodeB로 RRC 연결 설정 완료(RRC connection setup complete) 메시지를 전송한다. 상기 UE가 RRC 연결 설정 메시지를 성공적으로 전송하면, 비로소 상기 UE는 eNodeB과 RRC 연결을 맺게 되고 RRC 연결 모드로 천이한다.
종래 EPC에서의 MME는 Next Generation system(또는 5G CN(Core Network))에서는 AMF(Access and Mobility Management Function)와 SMF(Session Management Function)로 분리되었다. 이에 UE와의 NAS interaction 및 MM(Mobility Management)은 AMF가, 그리고 SM(Session Management)은 SMF가 수행하게 된다. 또한 SMF는 user-plane 기능을 갖는, 즉 user traffic을 라우팅하는 gateway인 UPF(User Plane Function)를 관리하는데, 이는 종래 EPC에서 S-GW와 P-GW의 control-plane 부분은 SMF가 담당하고, user-plane 부분은 UPF가 담당하는 것으로 간주할 수 있다. User traffic의 라우팅을 위해 RAN과 DN(Data Network) 사이에 UPF는 하나 이상이 존재할 수 있다. 즉, 종래 EPC는 5G에서 도 7에 예시된 바와 같이 구성될 수 있다. 또한, 종래 EPS에서의 PDN connection에 대응하는 개념으로 5G system에서는 PDU(Protocol Data Unit) session이 정의되었다. PDU session은 IP type 뿐만 아니라 Ethernet type 또는 unstructured type의 PDU connectivity service를 제공하는 UE와 DN 간의 association을 일컫는다. 그 외에 UDM(Unified Data Management)은 EPC의 HSS에 대응되는 기능을 수행하며, PCF(Policy Control Function)은 EPC의 PCRF에 대응되는 기능을 수행한다. 물론 5G system의 요구사항을 만족하기 위해 그 기능들이 확장된 형태로 제공될 수 있다. 5G system architecture, 각 function, 각 interface에 대한 자세한 사항은 TS 23.501을 준용한다.
5G 시스템은 TS 23.501, TS 23.502 및 TS 23.503에 작업되고 있다. 따라서 본 발명에서는 5G 시스템에 대해서 상기 규격을 준용키로 한다. 또한, NG-RAN 관련 더 자세한 아키텍처 및 내용은 TS 38.300 등을 준용한다. 5G 시스템은 non-3GPP 액세스도 지원하며, 이에 TS 23.501의 4.2.8절에는 non-3GPP 액세스를 지원하기 위한 아키텍처, network element 등의 내용들이 기술되어 있고, TS 23.502의 4.12절에는 non-3GPP 액세스를 지원하기 위한 procedure들이 기술되어 있다. Non-3GPP 액세스의 예로는 대표적으로 WLAN 액세스를 들 수 있으며 이는 trusted WLAN과 untrusted WLAN을 모두 포함할 수 있다. 5G 시스템의 AMF(Access and Mobility Management Function)는 3GPP 액세스뿐만 아니라 non-3GPP 액세스에 대한 Registration Management(RM) 및 Connection Management(CM)를 수행한다. 이처럼 동일한 PLMN에 속하는 3GPP 액세스와 non-3GPP 액세스에 대해 동일한 AMF가 UE를 serve함으로써 두 개의 서로 다른 액세스를 통해 등록한 UE에 대해 인증, 이동성 관리뿐만 아니라 세션 관리 등을 하나의 네트워크 펑션이 통합적이고 효율적으로 지원할 수 있다.
3GPP에서는 다음 표 2와 같은 scope으로 advanced V2X에 대한 architecture enhancements 스터디를 진행 중에 있다 (3GPP SP-170590 참고). 이러한 스터디 내용은 TR 23.786에 기술되고 있다.
The objectives of this study are to identify and evaluate potential architecture enhancements of EPS and 5G System design needed to support advanced V2X services identified in TR 22.886, based on vehicular services requirements defined in SA1 V2X (TS 22.185) and eV2X (TS 22.186) and determine which of the solutions can proceed to normative specifications. The detailed objectives are as follows:1. Investigate and evaluate the possible reuse/enhancement of existing functionalities and architectures (e.g. NR, E-UTRA, NG-RAN, E-UTRAN, 5G CN, EPC) in order to support advanced V2X services, including but not limited to:- platooning, extended sensor sharing, ranging to enhance positioning accuracy and other network based positioning enhancements, advanced driving, and remote driving.2. Identify which of the solutions for architecture enhancements could proceed to normative specifications.The timely completion of the EPS part of the study by September, 2017 is targeted, aiming at allowing normative work in Rel-15 timeframe.This study will align with the 5GS Phase 1 normative work. The 5G System support for V2X will also depend on features that need to be studied in other 5GS study items.Architectural implications for RAN will be coordinated with RAN WGs.
또한, 다음 표 3과 같은 scope로 advanced V2X의 Service Handling을 향상시키기 위한 스터디도 진행 중에 있다 (3GPP SP-180247 참고). 이러한 스터디 내용은 TR 22.886에 기술되고 있다.
The aim of this work is to study use cases and to derive corresponding potential service requirements for the 5G System in order to:- Enable V2X service providers (e.g. OEMs, road authorities) to control V2X services reliably - Provide V2X services means to adjust their V2X applications in advance of changes in quality of service (e.g. by providing notifications) to enable a reliable continuous operation from a user perspective. During the study, aspects related to service exposure to V2X service providers and assistance to the application layer will be addressed.Corresponding requirements from external organizations (e.g. ETSI ITS, SAE, 5GAA) pertaining to the above will be considered.
또한, 다음 표 4와 같은 scope로 enablers for Network Automation에 대한 스터디도 진행 중에 있다 (3GPP SP-180613 참고). 이는 Rel-15 5GS에서 정의한 NWDA를 enhance하기 위한 스터디로, 스터디 내용은 TR 23.791에 기술되고 있다.
Operators have traditionally been collecting information about their network and more and more such collected information is being mined. Network Data Analytics (NWDA) is introduced in the 5G phase1 to automatically provide slice specific network data analytics to the network.In Rel15, NWDA only notifies or publishes slice specific network status analytic information to the PCF(s) that are subscribed to it. However, other network functions may also benefit from NWDA reporting. In order to improve the NWDA work initiated in Rel15, it looks beneficial to further investigate solutions for supporting network automation deployment .with information exposure across technical domains for context mining .The work will study the necessary data to expose to NWDA and the necessary NWDA outputs in order to at least support (non-exhaustive list): - Customized mobility management per UE e.g. paging enhancements and mobility pattern- 5G QoS enhancement e.g. 5G QoS target fulfilment verification and QoS profile for non-standardized 5QI- Dynamic traffic steering and splitting, UPF selection, UE traffic routing policies based on UE’s service usage behaviour- Service classification based resource management e.g. background data transfer for MNO and 3rd party service provider and TV contentNo algorithms or NWDA internal behaviour is to be specified, which is out of the scope of 3GPP and the SID will focus on how to collect data and how to feedback network data analytics to the network.During the study phase, other SDOs/organizations (as appropriate) may need to be consulted to ensure and evaluate the performance applicability and any solutions implications and any overlapping on their areas.
Rel-15에서 정의한 NWDA 및 NWDAF는 TS 23.501의 4.2.9절 (Network Analytics architecture), 6.2.18절 (Network Data Analytics Function (NWDAF)), TS 23.502의 4.19절 (Network Data Analytics), 5.2.11절 (NWDAF Services), TS 23.503의 NWDA 및 NWDAF 내용을 참고한다. 또한, 5GS(5G System)에 대한 사항은 TS 23.501, TS 23.502, TS 23.503 등을 참고한다.
한편, TR 22.886v16.0.0의 5.27절에서는 QoS aspects of advanced driving를 기술하고 있으며, 특히 5.27.7절에는 다음과 같이 automated driving (자동주행)을 위해 신뢰성 있고 보장된 형태의 네트워크 연결을 지원하기 위한 시나리오와 요구사항이 기술되어 있다. 또한, TR 22.886v16.0.0의 5.28절에서는 QoS aspects of remote driving을 기술하고 있으며, remote driving (원격주행)은 vehicle UE에 탑승하지 않은 remote driver가 네트워크를 통해 vehicle UE를 운행하므로, 역시 네트워크 연결성을 보장하는 것이 중요하며, 이에 TR 22.886v16.0.0의 5.28절 QoS aspect of remote driving개 기술된 바와 같이 이를 지원하기 위한 시나리오와 요구사항이 기술되어 있다.
UE가 이동함에 따라 UE에게 네트워크 연결성을 제공하는 NG-RAN, UPF 등이 변경될 수 있다. 이러한 변경에도 불구하고 UE에게 신뢰성 있고 보장된 형태의 네트워크 연결을 지속적으로 제공해야 한다. 이는 UE가 동작 중인 애플리케이션 (예를 들어, 자동주행, 원격주행 등)이 요구하는 QoS를 지속적으로 보장해야 함을 의미할 수 있다.
그런데, 종래기술을 살펴보면, UE가 이동함에 따라 handover시 Target NG-RAN이 모든 QoS Flow를 받아주지 않을 수도 있다. 이에 PDU 세션의 일부 QoS Flow 내지는 PDU 세션의 모든 QoS Flow가 Target NG-RAN에서 허용하지 않아 handover를 시키지 못할 수 있다. (핸드오버 절차는 TS 23.502에 정의된 내용들을 참조한다.) 이처럼 handover시 Target NG-RAN이 모든 QoS Flow를 받아주지 않는 것은 admission control에 기인한 것일 수 있다. (TS 38.300 참고)
UE(또는 UE 상에 동작중인 애플리케이션, PDU 세션, flow 등)가 신뢰성 있고 보장된 형태의 네트워크 연결을 지속적으로 요구하는데, 상기와 같이 handover 시 이러한 지속적 연결을 요구하는 PDU 세션이나 flow가 target NG-RAN으로 이동할 수 없다면 이는 UE 동작상에 문제가 발생할 수 있다. 예를 들면, 자동주행이나 원격주행의 경우 연결성이 보장되지 않으면 주행을 제대로 수행할 수 없는 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 이하 본 발명의 다양한 실시예에서는, 위와 같은 UE(또는 UE 상에 동작중인 애플리케이션, PDU 세션, flow 등)에 대한 신뢰성 있고 보장된 형태의 네트워크 연결을 보장해 주기 위한 방법들에 대해 설명한다.
실시예
본 발명의 일 실시예에 의하면, NF(AMF, 또는 SMF, PCF, UDM, AF, NWDAF)가 UE의 이동 경로상에서 하나 이상의 NG-RAN을 선택할 수 있다. 즉, UE의 특정 Flow 또는 PDU 세션(신뢰성 있고 지속적인 네트워크 연결성이 요구되는 Flow/PDU 세션, 이하 연결보장 Flow/PDU 세션이라고도 함)에 대해 Serving NG-RAN 뿐 아니라, UE의 이동 경로상의 자원 reserve를 위해 하나 이상의 자원예약 후보 NG-RAN을 선정하는 것이다.
상기 선택된 하나 이상의 NG-RAN에게 QoS Reservation Profile을 제공할 수 있다. 즉, UE의 serving NG-RAN에게 QoS Profile을 제공 시, 자원예약 후보 NG-RAN에게 자원예약 관련 QoS Profile(QoS Reservation Profile)을 제공한다. 여기서 상기 QoS reservation profile은 UE에 대한 정보, 자원예약이 요구되는 Flow/PDU 세션에 대한 정보, 요구되는 QoS 관련 정보, 자원예약 시작시간, 자원예약 종료시간 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 QoS Reservation Profile은 상기 특정 Flow 또는 PDU 세션에 대한 것으로, 자원예약 후보 NG-RAN에게 해당 Flow/PDU 세션에 대해 자원예약을 요청하기 위함이다. 즉, 상기 QoS reservation profile은, 상기 하나 이상의 NG-RAN이 Flow/PDU 세션에 대해 자원예약을 수행하도록 하는 것이다. 자원예약 후보 NG-RAN이 코어 네트워크로부터 상기 QoS Reservation Profile을 제공받으면, 자원예약 해야 하는 Flow/PDU 세션에 대해 자원예약을 수행한다. 이는 자원예약이 이루어져야 하는 시간동안 요구되는 QoS를 보장하는 것으로 해석될 수 있다. 이는 상기 NG-RAN이 admission control을 수행 시, 상기 Flow/PDU 세션이 아직 활성화되진 않았으나, 활성화된 것으로 간주하고 admission control을 수행하는 것으로 해석될 수 있다. 이는 상기 Flow/PDU 세션의 user plane이 활성화될 것을 대비하여 활성화되면 요구하는 QoS를 보장해줘야 하는 것으로 해석될 수 있다. 이는 상기 자원예약 후보 NG-RAN은 UE를 serving하게 되었을 때 상기 Flow/PDU 세션에 대해 요구하는 QoS를 보장해줘야 하는 것으로 해석될 수 있다.
또한, 상기 자원예약을 수행한 상기 하나 이상의 NG-RAN으로의, Flow/PDU 세션에 대한 핸드오버는 항상 허용될 수 있다. 즉, Handover의 target NG-RAN이 QoS Reservation Profile 관련 정보를 제공받아 자원보장 Flow/PDU 세션에 대해 자원예약을 한 경우, 이 Flow/PDU 세션에 대해서는 무조건 handover를 허용할 수 있다. 이는 해당 Flow/PDU 세션에 대해서는 admission control을 수행하지 않는 것으로 해석될 수 있다. 또한, 상기 Flow/PDU 세션에 대한 핸드오버 수행시, 타겟 NG-RAN은 다음 타겟 NG-RAN을 결정할 수도 있다.
언급된 바와 같이, 상기 QoS reservation profile은 UE에 대한 정보, 자원예약이 요구되는 Flow/PDU 세션에 대한 정보, 요구되는 QoS 관련 정보, 자원예약 시작시간(즉시, 시작하는 시각, 또는 몇 초 이후 등 다양하게 표현가능), 자원예약 종료시간 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있는데, 이 정보는 명시적이나 암시적으로 전달될 수 있다. 이러한 정보들 중 일부는 QoS Reservation Profile에 포함되고, 또 일부는 상기 QoS Reservation Profile을 포함하는 N2 SM information에 포함되고, 또 일부는 상기 N2 SM information을 포함하는 NGAP 메시지에 포함될 수 있다. 이에 QoS Reservation Profile 관련 정보로 불릴 수 있다. 자원예약이 요구되는 Flow/PDU 세션에 대한 정보 및 요구되는 QoS 관련 정보는 QoS Profile에 포함되는 사항들을 따를 수 있고, 자원예약에 필요한 정보를 포함하기 위해 확장될 수 있다. 보다 상세히, 이 정보는 i) One or multiple QoS profiles and the corresponding QFIs, ii) PDU 세션 ID, iii) S-NSSAI and/or DNN 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이외, QoS Profile에 대한 사항은 TS 23.501, TS 23.502, TS 38.413 등을 참고할 수 있다. 상기한 규격에서 QoS Profile외에도 SMF/AMF가 NG-RAN에게 Flow/PDU 세션 관련하여 전송하는 메시지 및 파라미터들을 참고할 수 있다.
상기 자원예약 시작시간 및/또는 종료 시간은 NG-RAN 별로 각각 설정되는 것일 수 있다. 즉, 자원예약 후보 NG-RAN이 다수개인 경우 시간이 다르게 설정될 수도 있다. 예를 들면, UE의 serving NG-RAN이 NG-RAN#1이고, 이후 UE가 이동함에 따라 NG-RAN#2로부터 serving 받게 되고, 이후 NG-RAN#3로부터 serving 받게 되면, NG-RAN#2에게 제공되는 자원예약 시작시간이 NG-RAN#3에게 제공되는 자원예약 시작시간 보다 빠를 수 있다. 상기 자원 예약은 상기 자원예약 시작 시간과 상기 자원예약 종료 시간 사이의 시간에 대해 수행되는 것일 수 있다.
한편, 자원예약 후보 NG-RAN은 i) UE를 serving할 것으로 예상되는 NG-RAN, 또는 ii) 자원예약이 가능한 NG-RAN일 수 있다. 상기 NG-RAN은 네트워크 설정정보, 지역정보, UE의 이동경로 및 속도, 네트워크의 혼잡도 등에 기반하여 결정할 수 있다. 또한, 상기 하나 이상의 NG-RAN은, PDU 세션이 생성될 때, UE가 connected mode가 될 때, PDU 세션의 user plane이 activation될 때, PDU 세션 수정 시, UE 등록 시 또는 핸드오버 수행시 중 어느 하나의 시기에 선택되는 것일 수도 있다. 즉, 상기 자원예약 후보 NG-RAN(s)은 handover시 선정될 수도 있고, 기선정된 것일 수도 있는데, 기선정되는 시점은 PDU 세션 생성 시, UE가 connected mode가 될 때, 해당 PDU 세션의 user plane이 activation될 때, PDU 세션 수정 시, UE 등록 시 등 다양한 시점일 수 있다.
한편, 상기 QoS reservation profile은 PDU 세션이 생성될 때, 상기 선택된 하나 이상의 NG-RAN에게 제공될 수 있다. 또는, 상기 QoS reservation profile은 상기 AMF가 상기 UE의 서빙 NG-RAN에게 QoS Profile을 제공할 때, 상기 선택된 하나 이상의 NG-RAN에게 제공되는 것일 수 있다.
또한, 특정 Flow/PDU 세션이 연결보장 Flow/PDU 세션인지 여부는 코어 네트워크가 다양한 정보, 예를 들면 UE가 제공한 정보, 가입자 정보, 네트워크 설정정보, DNN 정보, 5QI 정보, 슬라이싱 관련 정보, 다른 NF가 제공한 정보 등에 기반(하여 판단/결정)할 수 있다. PDU 세션이 연결보장 PDU 세션임은 PDU 세션을 구성하는 모든 Flow가 연결보장 Flow인 것으로 해석될 수도 있다.
또한, 상기 UE의 serving NG-RAN에게 QoS Profile을 제공하는 것과 자원예약 후보 NG-RAN에게 QoS Reservation Profile을 제공하는 것은 같은 절차안에서 수행될 수도 있고, 다른 절차로 수행될 수도 있다. 같은 절차에서 수행될 경우, 병렬적으로 수행될 수도 있고 sequential한 형태로 수행될 수도 있다. AMF 및/또는 SMF는 QoS Reservation Profile 관련 정보를 제공한 자원예약 후보 NG-RAN(s) 정보를 저장할 수 있다. 이 때 제공한 QoS Reservation Profile 관련 정보의 일부 또는 모든 정보를 함께 저장할 수도 있다.
이하에서는 상술한 설명에 기초하여, 도 8~13에서 연결 보장 PDU 세션 생성시, Handover시, PDU 세션 수정시, PDU 세션의 user plane activation시, 자원예약을 취소하는 동작에 대해 상세히 살펴본다.
도 8에는 PDU 세션 생성시 동작의 예시가 도시되어 있다.
연결보장 Flow/PDU 세션에 대한 PDU 세션이 생성될 때, 상술한 설명에서 기술한 자원예약 후보 NG-RAN(s)을 선정하여, QoS Reservation Profile 관련 정보를 제공한다. 주요 동작을 TS 23.502의 4.3.2.2.1절 (Non-roaming and Roaming with Local Breakout)에 기반하여 설명하면 다음과 같다. 본 발명에서 제안/추가하는 사항 위주로 기술하므로, 이하에서 설명되지 않는 각 단계는 TS 23.502의 4.3.2.2.1절에 설명으로 대체한다. 아래 내용은 TS 23.502의 다른 PDU 세션 생성 절차에도 적용되는 것으로 이해해야 한다.
단계 S8011에서, SMF가 AMF에게 QoS Reservation Profile 관련 정보를 제공한다.
단계 S8012에서, S8012와 병렬적으로 또는 단계 S8012 이후에 아무 때나 아래 동작이 수행될 수 있다. 그러나 아래 자원예약 후보 NG-RAN으로의 동작은 단계 S8012 전에 수행될 수도 있다. AMF가 자원예약 NG-RAN(s)에게 QoS Reservation Profile 관련 정보를 제공하는 메시지를 전송한다. 이 메시지는 종래의 NGAP 메시지를 확장하여 사용한 것일 수도 있고 새롭게 정의된 NGAP 메시지일 수도 있다. 이러한 메시지는 상기 단계 S8011에서 SMF가 제공한 QoS Reservation Profile 관련 정보에 기반하여 생성된 메시지이다. 상술한 설명에서 기술한 QoS Reservation Profile 관련 정보의 항목 중 일부 또는 전체가 SMF가 제공한 것일 수도 있고, 일부는 SMF가 제공하고, 다른 일부는 AMF가 포함시킨 것일 수도 있다. 상기 자원예약 후보 NG-RAN(s)은 AMF가 결정한 것일 수도 있고, SMF가 상기 단계 S8011에서 제공한 것일 수도 있다. (참고로, 상기 자원예약 후보 NG-RAN(s) 및 AMF와의 interaction은 도 8에 도시되어 있진 않음.)
단계 S8012에서 UE의 serving NG-RAN에게 자원예약 후보 NG-RAN(s) list 또는 다음 번에 UE의 serving NG-RAN이 될 NG-RAN 정보를 제공할 수도 있다. 이로 인해 상기 serving NG-RAN은 UE를 handover 시킬 target NG-RAN을 결정 시, 상기 제공받은 자원예약 후보 NG-RAN 정보를 참고할 수 있다.
도 9 내지 도 10에는 Handover시 동작의 예시가 도시되어 있다. 주요 동작은 TS 38.300의 9.2.3.2.1절 (C-Plane Handling)에 기술된 바를 참조한다. 단계 S904에서 Target NG-RAN은 본 발명에 따라 QoS Reservation Profile 관련 정보를 제공받아 연결보장 Flow/PDU 세션에 대해 자원예약을 수행한 상태이다. 이에 이러한 Flow/PDU 세션에 대해서는 admission control을 수행하지 않을 수 있다. 이로 인해, UE는 handover 수행시, 자원보장 Flow/PDU 세션에 대해 QoS가 보장된 형태로 지속적인 네트워크 연결성을 제공받게 된다.
한편, 연결보장 Flow/PDU 세션에 대한 handover시, 자원예약 후보 NG-RAN(s)에게 QoS Reservation Profile 관련 정보를 제공한다. 상기 자원예약 후보 NG-RAN(s)은 QoS Reservation Profile 관련 정보를 아직 제공하지 않았는데 UE의 이동에 따라 자원예약 후보 NG-RAN이 되는 것이다. 상기 자원예약 후보 NG-RAN(s)은 handover시 선정될 수도 있고, 기선정된 것일 수도 있다. 기선정되는 시점은 PDU 세션 생성 시, UE가 connected mode가 될 때, 해당 PDU 세션의 user plane이 activation될 때, PDU 세션 수정 시, UE 등록 시 등 다양한 시점일 수 있다. 예를 들어, NG-RAN#1이 UE의 serving NG-RAN이고, 상술한 바와 같이 PDU 세션 생성 시에 NG-RAN#2가 자원예약 후보 NG-RAN으로 선정되어 QoS Reservation Profile 관련 정보를 제공받았다고 하자. 이후 UE가 NG-RAN#1에서 NG-RAN#2로 handover 시, UE의 이동에 따라 다음에 UE를 serving하게 될 NG-RAN#3이 자원예약 후보 NG-RAN이 되어 QoS Reservation Profile 관련 정보를 제공받을 수 있다.
이와 관련하여, 주요 동작을 TS 23.502의 4.9.1.2.2절 (Xn based inter NG-RAN handover without User Plane function re-allocation)에 기반하여 설명하면 다음과 같다. 본 발명에서 제안/추가하는 사항 위주로 기술하기로 한다. 아래 내용은 TS 23.502의 다른 handover 절차에도 적용되는 것으로 이해해야 한다.
도 10을 참조하면, 단계 S1006에서, SMF가 AMF에게 QoS Reservation Profile 관련 정보를 제공한다.
단계 S1007은 단계 S1006과 병렬적으로 또는 단계 S1006 이후에 언제든 아래 동작이 수행될 수 있다. 그러나 아래 자원예약 후보 NG-RAN으로의 동작은 단계 S1006 전에 수행될 수도 있다.
AMF가 자원예약 후보 NG-RAN(s)에게 QoS Reservation Profile 관련 정보를 제공하는 메시지를 전송한다. 이 메시지는 종래의 NGAP 메시지를 확장하여 사용한 것일 수도 있고 새롭게 정의된 NGAP 메시지일 수도 있다. 이러한 메시지는 상기 단계 S1006에서 SMF가 제공한 QoS Reservation Profile 관련 정보에 기반하여 생성된 메시지이다. 상술한 설명에서 기술한 QoS Reservation Profile 관련 정보의 항목 중 일부 또는 전체가 SMF가 제공한 것일 수도 있고, 일부는 SMF가 제공하고, 다른 일부는 AMF가 포함시킨 것일 수도 있다. 상기 자원예약 후보 NG-RAN(s)은 AMF가 결정한 것일 수도 있고, SMF가 상기 단계 S1006에서 제공한 것일 수도 있다. (참고로, 상기 자원예약 후보 NG-RAN(s) 및 AMF와의 interaction은 도 10에 도시되어 있진 않음.)
단계 S1007에서 UE의 Target NG-RAN에게 자원예약 후보 NG-RAN(s) list 또는 다음번에 UE의 serving NG-RAN이 될 NG-RAN 정보를 제공할 수도 있다. 이로 인해 상기 Target NG-RAN은 추후 UE를 handover 시켜야 하는 경우, target NG-RAN을 결정 시, 상기 제공받은 자원예약 후보 NG-RAN 정보를 참고할 수 있다.
도 11에는 PDU 세션 수정시 동작의 예시가 도시되어 있다. 연결보장 Flow/PDU 세션에 대한 PDU 세션이 수정될 때, 자원예약 후보 NG-RAN(s)에게 QoS Reservation Profile 관련 정보를 제공한다. 이러한 동작은 연결보장 Flow가 존재하지 않았는데 이를 추가하기 위해 PDU 세션 수정이 발생 시, 상기 자원예약 후보 NG-RAN(s)에게 QoS Reservation Profile 관련 정보를 제공하는 것이다. 상기 자원예약 후보 NG-RAN(s)은 PDU 세션 수정시 선정될 수도 있고, 기선정된 것일 수도 있다. 기선정되는 시점은 PDU 세션 생성 시, UE가 connected mode가 될 때, 해당 PDU 세션의 user plane이 activation될 때, UE 등록 시 등 다양한 시점일 수 있다. 이와 관련해, 주요 동작을 TS 23.502의 4.3.3.2절 (UE or network requested PDU 세션 Modification (non-roaming and roaming with local breakout)에 기반하여 설명하면 다음과 같다. 본 발명에서 제안/추가하는 사항 위주로 기술하기로 한다. 아래 내용은 TS 23.502의 다른 PDU 세션 수정 절차에도 적용되는 것으로 이해해야 한다.
단계 S1103a 또는 단계 S1103b에서, SMF가 AMF에게 QoS Reservation Profile 관련 정보를 제공한다.
단계 S1104와 병렬적으로 또는 단계 S1104 이후에 언제든 아래 동작이 수행될 수 있다. 그러나 아래 자원예약 후보 NG-RAN으로의 동작은 단계 S1104 전에 수행될 수도 있다.
AMF가 자원예약 후보 NG-RAN(s)에게 QoS Reservation Profile 관련 정보를 제공하는 메시지를 전송한다. 이 메시지는 종래의 NGAP 메시지를 확장하여 사용한 것일 수도 있고 새롭게 정의된 NGAP 메시지일 수도 있다. 이러한 메시지는 상기 단계 S1103a 또는 단계 S1103b에서 SMF가 제공한 QoS Reservation Profile 관련 정보에 기반하여 생성된 메시지이다. 상술한 설명에서 기술한 QoS Reservation Profile 관련 정보의 항목 중 일부 또는 전체가 SMF가 제공한 것일 수도 있고, 일부는 SMF가 제공하고, 다른 일부는 AMF가 포함시킨 것일 수도 있다.
상기 자원예약 후보 NG-RAN(s)은 AMF가 결정한 것일 수도 있고, SMF가 상기 단계 S1103a 또는 단계 S1103b에서 제공한 것일 수도 있다. (참고로, 상기 자원예약 후보 NG-RAN(s) 및 AMF와의 interaction은 도 11에 도시되어 있진 않음.)
단계 S1104에서 UE의 serving NG-RAN에게 자원예약 후보 NG-RAN(s) list 또는 다음번에 UE의 serving NG-RAN이 될 NG-RAN 정보를 제공할 수도 있다. 이로 인해 상기 serving NG-RAN은 UE를 handover 시킬 target NG-RAN을 결정 시, 상기 제공받은 자원예약 후보 NG-RAN 정보를 참고할 수 있다.
도 12에는 PDU 세션의 user plane activation시 동작의 예시가 도시되어 있다.
PDU 세션의 user plane은 registration 절차 시, 해당 PDU 세션을 re-activate하기 위한 정보 (List Of PDU 세션s To Be Activated)를 포함시킴으로써 activate될 수 있다. 또한, Service Request 절차를 통해 PDU 세션의 user plane이 activate될 수도 있다. 아래는 상기와 같은 절차를 포함하여 연결보장 Flow/PDU 세션의 user plane이 activate될 때 수행될 수 있다. 자원예약 후보 NG-RAN(s)에게 QoS Reservation Profile 관련 정보를 제공한다. 상기 자원예약 후보 NG-RAN(s)은 PDU 세션의 user plane activation시 선정될 수도 있고, 기선정된 것일 수도 있다. 기선정되는 시점은 PDU 세션 생성 시, PDU 세션 수정 시, UE가 connected mode가 될 때, UE 등록 시 등 다양한 시점일 수 있다.
주요 동작을 TS 23.502의 4.2.3.2절 (UE Triggered Service Request)에 기반하여 설명하면 다음과 같다. 본 발명에서 제안/추가하는 사항 위주로 기술하기로 한다. 아래 내용은 TS 23.502의 registration 절차를 포함하여 Flow/PDU 세션의 user plane이 activate되는 모든 절차에 적용되는 것으로 이해해야 한다.
단계 S1211에서, SMF가 AMF에게 QoS Reservation Profile 관련 정보를 제공한다.
단계 S1212와 병렬적으로 또는 단계 S1212 이후에 언제든 아래 동작이 수행될 수 있다. 그러나 아래 자원예약 후보 NG-RAN으로의 동작은 단계 S1212 전에 수행될 수도 있다.
AMF가 자원예약 후보 NG-RAN(s)에게 QoS Reservation Profile 관련 정보를 제공하는 메시지를 전송한다. 이 메시지는 종래의 NGAP 메시지를 확장하여 사용한 것일 수도 있고 새롭게 정의된 NGAP 메시지일 수도 있다. 이러한 메시지는 상기 단계 S1211에서 SMF가 제공한 QoS Reservation Profile 관련 정보에 기반하여 생성된 메시지이다. 상술한 설명에서 기술한 QoS Reservation Profile 관련 정보의 항목 중 일부 또는 전체가 SMF가 제공한 것일 수도 있고, 일부는 SMF가 제공하고, 다른 일부는 AMF가 포함시킨 것일 수도 있다.
상기 자원예약 후보 NG-RAN(s)은 AMF가 결정한 것일 수도 있고, SMF가 상기 단계 S1211에서 제공한 것일 수도 있다. (참고로, 상기 자원예약 후보 NG-RAN(s) 및 AMF와의 interaction은 도 12에 도시되어 있진 않음.)
단계 S1212에서 UE의 serving NG-RAN에게 자원예약 후보 NG-RAN(s) list 또는 다음번에 UE의 serving NG-RAN이 될 NG-RAN 정보를 제공할 수도 있다. 이로 인해 상기 serving NG-RAN은 UE를 handover 시킬 target NG-RAN을 결정 시, 상기 제공받은 자원예약 후보 NG-RAN 정보를 참고할 수 있다.
도 13에는 자원예약을 취소하는 동작의 예시가 도시되어 있다.
자원예약 후보 NG-RAN에게 QoS Reservation Profile을 제공한 후, 코어 네트워크는 자원예약을 취소 (cancel 또는 revoke)하는 동작을 수행할 수 있다. 이는 연결보장 Flow/PDU 세션에 대해 더 이상 자원예약이 필요 없는 것으로 파악/결정된 경우이다. 대표적으로는 UE가 idle mode로 전환될 때, PDU 세션이 해제될 때, 자원보장 Flow가 PDU 세션으로부터 제거될 때 (이를 위해 PDU 세션이 수정됨)이다. 그러나, 이런 경우 외에도 연결보장 Flow/PDU 세션에 대해 더 이상 자원예약이 필요 없는 것으로 판단된 경우 자원예약 취소를 수행할 수 있다.
주요 동작을 TS 23.502의 4.2.6절 (AN Release)에 기반하여 설명하면 다음과 같다. 본 발명에서 제안/추가하는 사항 위주로 기술하기로 한다. 아래 내용은 TS 23.502의 PDU 세션 release 절차, PDU 세션 modification 절차를 포함하여 상기와 같이 자원예약 취소가 필요한 것으로 판단되는 경우 적용되는 것으로 이해해야 한다.
단계 S1302와 병렬적으로 또는 단계 S1302 이후에 언제든 아래 동작이 수행될 수 있다. 그러나 아래 자원예약 후보 NG-RAN으로의 동작은 단계 S1302 전에 수행될 수도 있다. AMF가 QoS Reservation Profile 관련 정보를 제공했던 자원예약 후보 NG-RAN(s)에게 자원예약을 취소하는 메시지를 전송한다. 이 메시지는 종래의 NGAP 메시지를 확장하여 사용한 것일 수도 있고 새롭게 정의된 NGAP 메시지일 수도 있다. AMF 및/또는 SMF는 자원예약 후보 NG-RAN(s)에 대한 정보를 저장했었다면 이에 대한 정보를 삭제한다.
또는, 위와 달리, 자원예약 후보 NG-RAN이 스스로 자원예약 취소를 수행할 수도 있다. 이는 QoS Reservation Profile 관련 정보에 자원예약 종료시간이 포함되었는데 (상술한 설명의 d) 정보), 이 시간까지 UE가 NG-RAN에 연결되지 않는 경우, 즉 NG-RAN이 serving NG-RAN이 되지 않은 경우 자원예약을 취소/해제한다.
상술한 설명에서는 NG-RAN에 자원을 예약하는 것 위주로 기술하였다. 그러나 이는 UE가 이동함에 따라 상기 특정 Flow/PDU 세션에 대한 UPF, 특히 N3 UPF가 변경되는 경우에도 확장하여 적용할 수 있다.
본 발명에서 제안하는 3GPP 5G System (5G 이동통신 시스템, 차세대 이동통신 시스템)을 통해 네트워크 연결을 효율적으로 지원하는 방법은 다양한 서비스에 사용될 수 있으나, 특히 V2X 서비스를 위해 유용하다. 그러나, V2X 서비스에만 국한되어 사용될 필요는 없다. 본 발명에서 V2X service는 V2X application, V2X 메시지, V2X traffic, V2X data 등과 혼용되어 사용된다. V2X 서비스 관련해서 UE는 vehicle UE 뿐 아니라 pedestrian UE와 같이 다양한 UE를 모두 포함할 수 있다.
본 발명이 적용될 수 있는 장치 일반
이하, 본 발명이 적용될 수 있는 장치에 대하여 설명한다. 도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 장치를 나타낸다.
도 14을 참조하면, 무선 통신 시스템은 제 1 장치(9010)와 제 2 장치(9020)를 포함할 수 있다.
제 1 장치(9010)는 기지국, 네트워크 노드, 전송 단말, 수신 단말, 무선 장치, 무선 통신 장치, 차량, 자율주행 기능을 탑재한 차량, 커넥티드카(Connected Car), 드론(Unmanned Aerial Vehicle, UAV), AI(Artificial Intelligence) 모듈, 로봇, AR(Augmented Reality) 장치, VR(Virtual Reality) 장치, MR(Mixed Reality) 장치, 홀로그램 장치, 공공 안전 장치, MTC 장치, IoT 장치, 의료 장치, 핀테크 장치(또는 금융 장치), 보안 장치, 기후/환경 장치, 5G 서비스와 관련된 장치 또는 그 이외 4차 산업 혁명 분야와 관련된 장치일 수 있다.
상기 제 2 장치(9020)는 기지국, 네트워크 노드, 전송 단말, 수신 단말, 무선 장치, 무선 통신 장치, 차량, 자율주행 기능을 탑재한 차량, 커넥티드카(Connected Car), 드론(Unmanned Aerial Vehicle, UAV), AI(Artificial Intelligence) 모듈, 로봇, AR(Augmented Reality) 장치, VR(Virtual Reality) 장치, MR(Mixed Reality) 장치, 홀로그램 장치, 공공 안전 장치, MTC 장치, IoT 장치, 의료 장치, 핀테크 장치(또는 금융 장치), 보안 장치, 기후/환경 장치, 5G 서비스와 관련된 장치 또는 그 이외 4차 산업 혁명 분야와 관련된 장치일 수 있다.
예를 들어, 단말은 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털 방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, HMD는 머리에 착용하는 형태의 디스플레이 장치일 수 있다. 예를 들어, HMD는 VR, AR 또는 MR을 구현하기 위해 사용될 수 있다.
예를 들어, 드론은 사람이 타지 않고 무선 컨트롤 신호에 의해 비행하는 비행체일 수 있다. 예를 들어, VR 장치는 가상 세계의 객체 또는 배경 등을 구현하는 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, AR 장치는 현실 세계의 객체 또는 배경 등에 가상 세계의 객체 또는 배경을 연결하여 구현하는 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, MR 장치는 현실 세계의 객체 또는 배경 등에 가상 세계의 객체 또는 배경을 융합하여 구현하는 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 홀로그램 장치는 홀로그래피라는 두 개의 레이저 광이 만나서 발생하는 빛의 간섭현상을 활용하여, 입체 정보를 기록 및 재생하여 360도 입체 영상을 구현하는 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 공공 안전 장치는 영상 중계 장치 또는 사용자의 인체에 착용 가능한 영상 장치 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, MTC 장치 및 IoT 장치는 사람의 직접적인 개입이나 또는 조작이 필요하지 않는 장치일 수 있다. 예를 들어, MTC 장치 및 IoT 장치는 스마트 미터, 벤딩 머신, 온도계, 스마트 전구, 도어락 또는 각종 센서 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 의료 장치는 질병을 진단, 치료, 경감, 처치 또는 예방할 목적으로 사용되는 장치일 수 있다. 예를 들어, 의료 장치는 상해 또는 장애를 진단, 치료, 경감 또는 보정할 목적으로 사용되는 장치일 수 있다. 예를 들어, 의료 장치는 구조 또는 기능을 검사, 대체 또는 변형할 목적으로 사용되는 장치일 수 있다. 예를 들어, 의료 장치는 임신을 조절할 목적으로 사용되는 장치일 수 있다. 예를 들어, 의료 장치는 진료용 장치, 수술용 장치, (체외) 진단용 장치, 보청기 또는 시술용 장치 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 보안 장치는 발생할 우려가 있는 위험을 방지하고, 안전을 유지하기 위하여 설치한 장치일 수 있다. 예를 들어, 보안 장치는 카메라, CCTV, 녹화기(recorder) 또는 블랙박스 등일 수 있다. 예를 들어, 핀테크 장치는 모바일 결제 등 금융 서비스를 제공할 수 있는 장치일 수 있다. 예를 들어, 핀테크 장치는 결제 장치 또는 POS(Point of Sales) 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기후/환경 장치는 기후/환경을 모니터링 또는 예측하는 장치를 포함할 수 있다.
상기 제 1 장치(9010)는 프로세서(9011)와 같은 적어도 하나 이상의 프로세서와, 메모리(9012)와 같은 적어도 하나 이상의 메모리와, 송수신기(9013)과 같은 적어도 하나 이상의 송수신기를 포함할 수 있다. 상기 프로세서(9011)는 전술한 기능, 절차, 및/또는 방법들을 수행할 수 있다. 상기 프로세서(9011)는 하나 이상의 프로토콜을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 프로세서(9011)는 무선 인터페이스 프로토콜의 하나 이상의 계층들을 수행할 수 있다. 상기 메모리(9012)는 상기 프로세서(9011)와 연결되고, 다양한 형태의 정보 및/또는 명령을 저장할 수 있다. 상기 송수신기(9013)는 상기 프로세서(9011)와 연결되고, 무선 시그널을 송수신하도록 제어될 수 있다.
구체적으로 제1 장치의 상기 적어도 하나 이상의 프로세서는, UE(User equipment)의 이동 경로상에서 하나 이상의 NG-RAN(Next Generation Radio Access Network)을 선택하고, 상기 선택된 하나 이상의 NG-RAN에게 UE에 대한 정보, 자원예약이 요구되는 Flow/PDU 세션에 대한 정보, 요구되는 QoS 관련 정보, 자원예약 시작시간, 자원예약 종료시간 중 적어도 하나 이상을 포함하는 QoS Reservation Profile을 제공할 수 있다.
상기 제 2 장치(9020)는 프로세서(9021)와 같은 적어도 하나의 프로세서와, 메모리(9022)와 같은 적어도 하나 이상의 메모리 장치와, 송수신기(9023)와 같은 적어도 하나의 송수신기를 포함할 수 있다. 상기 프로세서(9021)는 전술한 기능, 절차, 및/또는 방법들을 수행할 수 있다. 상기 프로세서(9021)는 하나 이상의 프로토콜을 구현할 수 있다. 예를 들어, 상기 프로세서(9021)는 무선 인터페이스 프로토콜의 하나 이상의 계층들을 구현할 수 있다. 상기 메모리(9022)는 상기 프로세서(9021)와 연결되고, 다양한 형태의 정보 및/또는 명령을 저장할 수 있다. 상기 송수신기(9023)는 상기 프로세서(9021)와 연결되고, 무선 시그널을 송수신하도록 제어될 수 있다.
상기 메모리(9012) 및/또는 상기 메모리(9022)는, 상기 프로세서(9011) 및/또는 상기 프로세서(9021)의 내부 또는 외부에서 각기 연결될 수도 있고, 유선 또는 무선 연결과 같이 다양한 기술을 통해 다른 프로세서에 연결될 수도 있다.
상기 제 1 장치(9010) 및/또는 상기 제 2 장치(9020)는 하나 이상의 안테나를 가질 수 있다. 예를 들어, 안테나(9014) 및/또는 안테나(9024)는 무선 신호를 송수신하도록 구성될 수 있다.
또한, 위와 같은 제 1 장치(9010) 및 제 2 장치(9020)의 구체적인 구성은, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며, 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.
상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 장치, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
상술한 바와 같은 본 발명의 다양한 실시형태들은 3GPP 시스템을 중심으로 설명하였으나, 다양한 이동통신 시스템에 동일한 방식으로 적용될 수 있다.

Claims (12)

  1. 무선 통신 시스템에서 AMF(Access and Mobility Management Function)가 연결성 보장을 위해 신호를 송수신하는 방법에 있어서,
    AMF가 UE(User equipment)의 이동 경로상에서 하나 이상의 NG-RAN(Next Generation Radio Access Network)을 선택하는 단계; 및
    상기 AMF가, 상기 선택된 하나 이상의 NG-RAN에게 QoS Reservation Profile을 제공하는 단계;
    를 포함하며,
    상기 QoS reservation profile은 UE에 대한 정보, 자원예약이 요구되는 Flow/PDU 세션에 대한 정보, 요구되는 QoS 관련 정보, 자원예약 시작시간, 자원예약 종료시간 중 적어도 하나 이상을 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 QoS reservation profile은, 상기 하나 이상의 NG-RAN이 Flow/PDU 세션에 대해 자원예약을 수행하도록 하는 것인, 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 자원예약을 수행한 상기 하나 이상의 NG-RAN으로의, Flow/PDU 세션에 대한 핸드오버는 항상 허용되는, 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 Flow/PDU 세션에 대한 핸드오버 수행시, 타겟 NG-RAN은 다음 타겟 NG-RAN을 결정하는, 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 자원 예약은 상기 자원예약 시작 시간과 상기 자원예약 종료 시간 사이의 시간에 대해 수행되는 것인, 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 자원예약 시작 시간과 상기 자원예약 종료 시간은, NG-RAN 별로 각각 설정되는 것인, 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 NG-RAN은, PDU 세션이 생성될 때, UE가 connected mode가 될 때, PDU 세션의 user plane이 activation될 때, PDU 세션 수정 시, UE 등록 시 또는 핸드오버 수행시 중 어느 하나의 시기에 선택되는 것인, 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 QoS reservation profile은 PDU 세션이 생성될 때, 상기 선택된 하나 이상의 NG-RAN에게 제공되는 것인, 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 QoS reservation profile은 상기 AMF가 상기 UE의 서빙 NG-RAN에게 QoS Profile을 제공할 때, 상기 선택된 하나 이상의 NG-RAN에게 제공되는 것인, 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 NG-RAN이 admission control을 수행하는 경우, 상기 QoS reservation profile은 상기 하나 이상의 NG-RAN이 활성화되지 않은 Flow/PDU 세션이 활성화된 것으로 간주하도록 하는 것인, 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 NG-RAN은 네트워크 설정정보, 지역정보, UE의 이동경로 및 속도, 네트워크의 혼잡도 중 하나 이상에 기반하여 결정되는, 방법.
  12. 무선통신시스템에서 AMF(Access and Mobility Management Function) 장치에 있어서,
    메모리; 및
    상기 메모리에 커플링된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, UE(User equipment)의 이동 경로상에서 하나 이상의 NG-RAN(Next Generation Radio Access Network)을 선택하고, 상기 선택된 하나 이상의 NG-RAN에게 QoS Reservation Profile을 제공하며,
    상기 QoS reservation profile은 UE에 대한 정보, 자원예약이 요구되는 Flow/PDU 세션에 대한 정보, 요구되는 QoS 관련 정보, 자원예약 시작시간, 자원예약 종료시간 중 적어도 하나 이상을 포함하는, AMF 장치.
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