WO2020256484A1 - 네트워크장치 및 네트워크장치에서 수행되는 엣지서비스 검색 방법 - Google Patents

네트워크장치 및 네트워크장치에서 수행되는 엣지서비스 검색 방법 Download PDF

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    • H04L43/10—Active monitoring, e.g. heartbeat, ping or trace-route

Definitions

  • the present invention relates to a technology for searching for an edge service in a User Plane Function (UPF).
  • UPF User Plane Function
  • the evolution to the 5G communication system is actively progressing.
  • the 5G communication system accommodates as many terminals as possible based on limited radio resources, while eMBB (enhanced mobile broadband)/mMTC (massive machine type communications)/URLLC (ultra-reliable and Low latency communications, high reliability and low latency communications, and low latency services) are supported.
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • mMTC massive machine type communications
  • URLLC ultra-reliable and Low latency communications, high reliability and low latency communications, and low latency services
  • a network structure for supporting end-to-end terminals, base stations (access), cores, and servers is defined.
  • control signaling and data transmission and reception functions that were complexly performed by a single node (e.g., S-GW, P-GW, etc.) in the existing LTE (4G) are separated, and the area of the control signaling function (Control Plane) And a network structure in which the user plane of the data transmission/reception function is divided.
  • the control node of the Control Plane is a Policy Control Function (PCF) that manages/controls policies such as AMF (Access and Mobility Function) that controls access to the wireless section of the terminal, terminal information and subscription service information for each terminal, and billing. ), SMF (Session Management Function) that manages/controls sessions for data service use for each terminal, NEF (Network Exposure Function) that shares information with external networks, and manages information on each node in the network/ It can be defined as the NRF (Network Repository Function) of the function to be controlled.
  • PCF Policy Control Function
  • AMF Access and Mobility Function
  • SMF Session Management Function
  • NEF Network Exposure Function
  • the data node of the user plane is defined as UPF (User Plane Function) that transmits and receives data between the terminal and the server on an external service network (e.g., the Internet) through a session with the terminal based on the control (interlocking) of the SMF. can do.
  • UPF User Plane Function
  • edge nodes nodes close to the customer (UE) for low-latency services.
  • an edge node which may be UPF
  • a service environment in which SMF can search/select an edge service for application to a terminal (subscriber) is provided. I want to.
  • An object to be reached in the present invention is to provide a specific technical method for searching for an edge service in a User Plane Function (UPF).
  • UPF User Plane Function
  • a network device includes: a request receiver for receiving an edge service search request for a subscriber from a control node; An edge service search unit for searching for an edge service that can be provided when processing data of the subscriber for each interface of the network device according to the search request; And a search result providing unit that returns a result of searching for the edge service to the control node, and enables the control node to apply the edge service when controlling a data session of the subscriber.
  • the edge service search request and the result reply may be transmitted/received according to an interface between a data node and a control node, which is defined by a service based interface between nodes (NF).
  • NF nodes
  • the edge service search unit obtains service information for a specific edge service that satisfies a required performance when processing data of the subscriber by performing signaling with each edge node identified as a connection state for each interface, and ,
  • the specific edge service from which the service information is obtained may be searched as an edge service that can be provided when processing data of the subscriber.
  • the search result providing unit manages the status information between the network device and the edge service based on the acquired service information of the specific edge service, and stores the status information as the edge service search result for the subscriber. You can reply with
  • the service information on the edge service includes at least one of the name of the edge service, the hosting address providing the edge service, service performance, service interface (I/F) information, I/F load information, and transmission/reception processing method. It can contain one.
  • the status information between the network device and the edge service is a service interface (I/F) indicating at least one of an interface (I/F) of an edge node, a node location, a communication port, and an ID, for each edge node for which the edge service is searched.
  • F It may include at least one of information, the number of edge services available in the edge node and an edge service list, and load information generated in the network device when providing the edge service.
  • the signaling performed with each edge node is a process of requesting whether the subscriber can provide an edge service by providing the subscriber's traffic profile to each of the edge nodes, and each edge node determines the subscriber's traffic profile. Based on the process, the process of checking whether there is a specific edge service that satisfies the required performance when processing data of the subscriber among the edge services supported by the edge node itself, and the edge node confirming that there is the specific edge service among the edge nodes, the It may include a process of returning service information for a specific edge service.
  • the edge node which is identified as not having the specific edge service among the edge nodes, performs signaling with another edge node that is confirmed to be connected to the edge node itself, and the When processing subscriber data, an edge node that acquires service information for a specific edge service that satisfies the required performance and confirms that there is no specific edge service among the edge nodes, sends the acquired service information of the specific edge service to the network. It may include a process of replying to the device.
  • the edge service search unit checks an interface in an active state among interfaces of the network device, detects an address of at least one edge node connected through the interface, for each interface identified as an active state, and For each, the edge node for which the address is detected can be identified as a connected edge node.
  • the edge node is located at an access node connected to the network device through an N3 interface, located at a data node connected to the network device through an N9 interface, or connected to the network device through an N6 interface. It can be located on a separate node.
  • An edge service search method performed in a network device includes: a request receiving step of receiving an edge service search request for a subscriber from a control node; An edge service search step of searching for an edge service that can be provided when processing data of the subscriber for each interface of the network device according to the search request; And a search result providing step of returning the search result of the edge service to the control node, and allowing the control node to apply the edge service when controlling the data session of the subscriber.
  • the edge service search request and the result reply may be transmitted/received according to an interface between a data node and a control node, which is defined by a service based interface between nodes (NF).
  • NF nodes
  • edge service search step for each interface, by performing signaling with each edge node identified as a connection state, service information for a specific edge service that satisfies the required performance when processing the subscriber's data is obtained. And, the specific edge service from which the service information is obtained may be searched as an edge service that can be provided when processing data of the subscriber.
  • the state information between the network device and the edge service is managed based on the acquired service information of the specific edge service, and the state information is controlled as a result of the edge service search for the subscriber. You can reply to the node.
  • the signaling performed with each edge node is a process of requesting whether the subscriber can provide an edge service by providing the subscriber's traffic profile to each of the edge nodes, and each edge node determines the subscriber's traffic profile. Based on the process, the process of checking whether there is a specific edge service that satisfies the required performance when processing data of the subscriber among the edge services supported by the edge node itself, and the edge node confirming that there is the specific edge service among the edge nodes, the It may include a process of returning service information for a specific edge service.
  • an active interface is identified among interfaces of the network device, and for each interface identified as an active state, an address of at least one edge node connected through the interface is detected, and each interface For each, an edge node for which an address is detected may be identified as an edge node in the connected state.
  • a service environment in which the control plane can search for and select edge services applicable to a terminal (subscriber) is provided. Derive the effect that can be done.
  • 1 and 2 are exemplary diagrams showing the structure of a 5G system.
  • FIG 3 is an exemplary diagram showing an edge service search scenario according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a network device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 5 is an exemplary view showing an edge service search result searched by a network device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an exemplary diagram illustrating service information managed by an edge node according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an exemplary diagram illustrating state information managed by the UPF according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation flow of an edge service search method according to an embodiment of the present invention.
  • the present invention relates to a technology for searching for an edge service in a User Plane Function (UPF).
  • UPF User Plane Function
  • the 5G communication system accommodates as many terminals as possible based on limited radio resources, while eMBB (enhanced mobile broadband)/mMTC (massive machine type communications)/URLLC (ultra-reliable and Low latency communications, high reliability and low latency communications) scenarios are supported.
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • mMTC massive machine type communications
  • URLLC ultra-reliable and Low latency communications, high reliability and low latency communications
  • a network structure for supporting end-to-end terminals, base stations (access), cores, and servers is defined.
  • control signaling and data transmission and reception functions that were complexly performed by a single node (e.g., S-GW, P-GW, etc.) in the existing LTE (4G) are separated, and the area of the control signaling function (Control Plane) And a network structure in which the user plane of the data transmission/reception function is divided.
  • 1 and 2 are exemplary diagrams showing the structure of a 5G system.
  • the control node of the Control Plane manages policies such as Access and Mobility Function (AMF) that controls access to the wireless section of the terminal, terminal information and subscription service information for each terminal, and billing.
  • AMF Access and Mobility Function
  • Control PCF Policy Control Function
  • SMF Session Management Function
  • NEF Network Exposure Function
  • NRF Network Repository Function
  • the data node of the User Plane is a User Plane (UPF) that transmits and receives data between the terminal and the server on an external service network (e.g., DN (Data Network)) through a session with the terminal based on the control (interlock) of SMF Function).
  • UPF User Plane
  • DN Data Network
  • SBA Service Based Architecture
  • VNF Full Virtualization NF
  • I/F between SMF and UPF is also expected to evolve from N4 I/F to SBI I/F (Nupf).
  • UPF can directly communicate with each control node of the control plane (NF of Control Plane) based on Nupf without going through SMF. will be.
  • edge nodes nodes close to the customer (UE) for low-latency services.
  • edge node which may be UPF
  • SMF SMF that actually manages/controls the data session of the terminal
  • an edge service for applying a control plane eg, SMF, PCF, etc.
  • a control plane eg, SMF, PCF, etc.
  • edge service search technology a network device for realizing the technical solution proposed by the present invention.
  • the edge service search technology proposed in the present invention is applied to the subscriber in the control plane (control node) by recognizing the edge service applicable when the control node controls the subscriber's data session through request and response between the control node and the data node. It has the feature of realizing a service environment in which you can search/select edge services to perform.
  • the SMF which actually manages/controls the data session of the terminal, cannot know the subscriber's data traffic path (hereinafter, User Plane Path) for the edge service, and the edge service state.
  • User Plane Path subscriber's data traffic path
  • a control node such as an SMF requests an edge service search for a subscriber through UPF and receives the search result as a response, so that the control plane (control node) is an edge service applicable when controlling the subscriber's data session.
  • the control plane control node
  • the edge service search technology proposed in the present invention enables the data node to search for edge services that can be provided when processing data of a subscriber according to a request from the control node, thereby realizing edge service search in the data plane (data node). Has features.
  • FIG 3 is an exemplary diagram showing an edge service search scenario according to an embodiment of the present invention.
  • the network device 100 may be a UPF as a data node.
  • control node requesting an edge service search for a subscriber from the network device 100 may be any node among NFs of the control plane such as SMF of the control plane and PCF.
  • SMF NFs of the control plane
  • PCF PCF
  • a control node such as an SMF, may request the network device 100 to search for an edge service for a subscriber.
  • the network device 100 may be a UPF 100 that transmits and receives data by participating in a data session of a subscriber (eg, the UE 10), that is, processing a data session.
  • a subscriber eg, the UE 10
  • the SMF may request edge service search from each of the plurality of UPFs 100 when there are multiple UPFs 100 processing data sessions of subscribers (UE).
  • the edge service search request received by the network apparatus 100 may be for one subscriber or for a plurality of subscribers.
  • the edge service search request received by the network apparatus 100 may be for one subscriber or for a plurality of subscribers.
  • the UE 10 will be referred to.
  • the Control Plane basically has a profile of a subscriber, and in the present invention, a control node of the Control Plane (PCF, SMF, NRF, NEF, NSSF, UDM, etc.) triggers on occurrence of a predefined event based on the subscriber profile ( Triggering), it is possible to request the UPF to search for an edge service for a subscriber where an event has occurred.
  • PCF Control Plane
  • SMF Serving Mobility Management Function
  • the subscriber profile includes UE identification information such as terminal address (IMSI, MSISDN, SUPI, GPSI, IP) for identifying subscribers, N/W slice ID identification for subscribers, subscriber service/product-based identification matching subscriber identification, It can be composed of edge service name, edge IP address, service QoS information, etc. that subscriber wants.
  • UE identification information such as terminal address (IMSI, MSISDN, SUPI, GPSI, IP) for identifying subscribers, N/W slice ID identification for subscribers, subscriber service/product-based identification matching subscriber identification, It can be composed of edge service name, edge IP address, service QoS information, etc. that subscriber wants.
  • an event triggering an edge service search request may be defined as occurring when a subscriber enters/exits a specific area, a subscriber handovers, or a specific control event.
  • the edge Service search request can be triggered.
  • a control node such as an SMF monitors whether a predefined event occurs based on a subscriber profile, and when an event occurs, an edge for the subscriber (UE 10) where the event occurs.
  • a service search can be requested from the UPF 100 (1).
  • the UPF 100 which has received an edge service search request from a control node, such as an SMF, is a subscriber (UE 10) for each interface of the UPF 100 according to the edge service search request. Search for edge services that can be provided when processing data of )).
  • the UPF 100 performs signaling with each edge node identified as a connection state for each interface (N3, N6, N9) of the UPF 100, and provides data of the subscriber (UE 10).
  • service information for a specific edge service that satisfies the required performance can be obtained, and a specific edge service for which the service information is obtained can be searched as an edge service that can be provided when the subscriber (UE 10) processes data.
  • the direct signaling performed by the UPF 100 with an edge node directly connected to itself (2) in the signaling performed by the UPF 100 to search for an edge service, the direct signaling performed by the UPF 100 with an edge node directly connected to itself (2).
  • indirect signaling (2-1) performed with other edge nodes connected to the edge node may also be included.
  • an edge node providing an edge service may be located in an access node (gNB, or (R)AN) connected through the UPF 100 and the N3 interface, and the UPF ( 100) and a data node connected through the N9 interface, that is, the UPF, and may be located in a separate node (hereinafter referred to as an edge server) connected through the UPF 100 and the N6 interface.
  • gNB access node
  • R R
  • an edge server a separate node
  • the edge node may be located in sections N3, N6, and N9.
  • Edge services provided by these edge nodes include CDN (Contents Delivery Network) service, Inline Caching/Proxy function, Video Streaming function, Web Content service, vehicle communication service, map service, location service, radio information extraction service, and graphic rendering service. , Big Data analysis and extraction functions, etc., can be implemented in various ways.
  • edge services provided by edge nodes located/implemented in UPF include data packet compression/decompression function of traffic, network address translation (NAT) service, traffic packet storage/loading function, and streaming control according to video quality/BW status.
  • /Pacing function, protocol/packet compression service function, redundant transmission/deduplication function for secure transmission/reception, L2 (MAC), L3 (IP), L4 (Port) and L7 (content) address change function of subscriber or edge server It can be implemented in various ways in consideration of the data plane, etc.
  • edge node in the present invention differs from the device (server) that provides the same service in the general Internet network.
  • the edge node is a system in the subscription network to which the subscriber subscribes, and the device (server) that provides the same service in the Internet network. ) Is that it is a system outside (external) the subscription network.
  • the edge node in the present invention has a small number of node hops for service provision, low latency, and a service end point after the base station (gNB) even if the same service is provided. It is a feature.
  • the UPF 100 can be provided when processing data of a subscriber (UE 10) through direct signaling (2) and indirect signaling (2-1) as described above. After searching for the edge service, the result of the edge service search is returned to the control node, such as SMF (3).
  • the control node such as SMF (3).
  • the edge service search request (1) and the edge service search result reply (3) are defined by a service-based interface between nodes (NF), that is, the network device 100 as a UPF. And it may be transmitted and received according to an interface between control nodes, that is, a Nupf interface (Request/Response, Subscribe/Notify).
  • NF nodes
  • control nodes that is, a Nupf interface (Request/Response, Subscribe/Notify).
  • the data node is the edge according to the request from the control node (for example, SMF).
  • a service search can be realized, and a service environment in which a control node (eg, SMF) can search/select an edge service to apply to a subscriber can be realized.
  • the network device 100 includes a request receiving unit 110, an edge service search unit 120, and a search result providing unit 130.
  • the network apparatus 100 of the present invention may correspond to a data node of the user plane shown in FIGS. 1 and 2, that is, each UPF.
  • the network apparatus 100 in order to connect a data session between the NF of the control plane, that is, the control node, the terminal, and an external service network (eg, DN (Data Network)), the terminal side (R) It may further include a communication unit 140 for communicating with an AN, an external service network (eg, DN (Data Network)) and/or other UPFs.
  • DN Data Network
  • the communication unit 140 supports the N9 interface defined to communicate with other UPFs, supports the N3 interface defined to communicate with the (R)AN, supports the N6 interface defined to communicate with the DN, and further Control Nupf interfaces (Request/Response, Subscribe/Notify) defined to communicate with Plane's NF, that is, control nodes (eg, SMF, PCF, etc.) can be supported.
  • control nodes eg, SMF, PCF, etc.
  • All or at least a part of the configuration of the network device 100 may be implemented in the form of a hardware module or a software module, or may be implemented in a form in which a hardware module and a software module are combined.
  • the software module may be understood as, for example, an instruction executed by a processor that controls operations in the network device 100, and such instructions may have a form mounted in a memory in the network device 100. .
  • the network device 100 realizes the method proposed by the present invention, that is, a method of searching for an edge service in the UPF, through the above-described configuration, and hereinafter, the network device ( 100)
  • the network device 100
  • the request receiving unit 110 receives an edge service search request for a subscriber (eg, the UE 10) from the control node.
  • the request receiving unit 110 may receive a Nupf interface-based request or a subscriber-type edge service search request from a control node, such as an SMF.
  • a control node such as an SMF.
  • the edge service search unit 120 is in charge of searching for an edge service that can be provided when processing subscriber data for each interface of the network device 100 according to an edge service search request received through the request receiving unit 110. do.
  • the network apparatus 100 of the present invention corresponds to a data node, that is, a UPF in a data transmission/reception area (User Plane).
  • the edge service search unit 120 in the network device 100, UPF of the present invention provides when processing data of a subscriber (eg, UE 10) for each interface N3, N6, N9 of the UPF 100 You can search for possible edge services.
  • a subscriber eg, UE 10
  • the edge service search unit 120 performs signaling with each edge node, which is identified as a connection state for each interface (N3, N6, N9), and processes data of the subscriber (UE 10). Obtains service information for a specific edge service that satisfies the required performance.
  • the edge service search unit 120 may search for a specific edge service for which service information is obtained as described above as an edge service that can be provided when the subscriber (UE 10) processes data.
  • the search result providing unit 130 returns the result of searching for the edge service from the edge service search unit 120 to a control node such as SMF, and controls the data session of the subscriber (UE 10) at the control node such as SMF. Make the service applicable.
  • the search result providing unit 130 may return a Nupf interface-based Response or Notify-type edge service search result to a control node, such as an SMF.
  • the edge service search unit 120 checks the connection status for each interface (N3, N6, N9) in order to search for an edge service that satisfies the required performance when processing data of the subscriber (UE 10). It performs signaling with each edge node.
  • the edge service search unit 120 may first search for an edge node based on a connection state for each interface N3, N6, and N9.
  • the network device 100 may perform connection state management for a session for edge service.
  • connection state management means checking the bandwidth, latency, and QoS quality of a session in real time for each interface (N3, N6, N9) of the UPF, and guaranteeing them to a certain level.
  • the edge service search unit 120 may perform an Active I/F search process in the UPF to check an interface in an active state among interfaces N3, N6, and N9 of the network device 100 and UPF. .
  • the edge service search unit 120 includes a variety of L2 ⁇ ping methods based on ICMP (Internet control message protocol), Neighbor Discovery Protocol (NDP) router discovery method and HTTP Keep Alive / Heartbeat, SBI based HTTP Service Discovery, etc. Based on the active measurement technique that directly transmits and receives traffic using the L7 protocol and measures it, checks whether it is active by checking whether the bandwidth, latency, and session QoS quality for each interface (N3, N6, N9) are above a certain level. I can.
  • ICMP Internet control message protocol
  • NDP Neighbor Discovery Protocol
  • the edge service search unit 120 based on a passive measurement technique measured through probing (e.g., traffic mirroring) for the transmitted and received traffic, for each interface (N3, N6, N9) Bandwidth, Latency, and session Whether the QoS quality is above a certain level can be checked whether it is active.
  • a passive measurement technique measured through probing e.g., traffic mirroring
  • N3, N6, N9 Bandwidth, Latency, and session Whether the QoS quality is above a certain level can be checked whether it is active.
  • the edge service search unit 120 may perform an edge node address detection process for detecting an address of at least one edge node connected through the interface for each interface identified as an active state.
  • the edge service search unit 120 through the capability of the access node (gNB, or (R)AN) / UPF connected to the N3 / N9 interface identified as an active In this case, the edge service will be included) and the address of the edge node that provides the edge service can be detected.
  • the access node gNB, or (R)AN
  • the edge service will be included
  • the edge service search unit 120 may detect the address of the edge node providing the edge service by checking the service function through the service list/ID of the edge server connected to the N6 interface identified as an active state. .
  • the edge service search unit 120 may, for each interface N3, N6, and N9, identify an edge node in which an address is detected as an edge node in a connected state.
  • the edge service search unit 120 processes data of a subscriber (UE 10) when each edge node is searched/confirmed for each interface (N3, N6, N9) through a connection state-based edge node search as described above. Signaling with each edge node is performed to search for an edge service that satisfies the required performance.
  • the signaling performed with each edge node is a process of requesting whether the subscriber (UE 10) can provide edge service by providing the traffic profile of the subscriber (UE 10) to each edge node, and each edge node Based on the traffic profile of the UE (10), the process of checking whether there is a specific edge service that satisfies the required performance when processing the data of the subscriber (UE 10) among the edge services supported by the edge node itself, among each edge node. This includes the process of returning service information for a specific edge service by an edge node that has confirmed that there is a specific edge service.
  • the edge service search unit 120 searches/checks for each edge node for each interface (N3, N6, N9) through the edge node search based on the connection state, as described above, the subscriber (UE By providing the traffic profile of (10)) to each edge node, it is possible to request the subscriber (UE 10) whether the edge service can be provided.
  • the UE identification information such as the terminal (UE) address (IMSI, MSISDN, SUPI, GPSI, IP) for identifying the subscriber, UE session, UE required performance (bandwidth, latency) Etc.), UE service name, etc. may be included.
  • an edge node when an edge node receives a request from the UPF 100 to see if it is possible to provide an edge service to a subscriber (UE 10), based on the traffic profile of the provided subscriber (UE 10), the edge node Among the edge services supported by the node itself, it is possible to check whether there is a specific edge service that satisfies the required performance (bandwidth, latency, etc.) when processing data of the subscriber (UE 10).
  • the edge node that receive a request from the UPF (100) to see if the edge service is available to the subscriber (UE (10)), the subscriber (UE (10)) satisfies the required performance (bandwidth, latency, etc.)
  • the edge node which has confirmed that there is a specific edge service, returns service information for the specific edge service to the UPF 100.
  • the signaling performed with each edge node is an edge node that has confirmed that there is no specific edge service among each edge node that receives a request from the UPF 100 to see if it is possible to provide an edge service to a subscriber (UE 10).
  • the process of acquiring service information for a specific edge service that satisfies the required performance when processing data of a subscriber (UE 10) by performing signaling with another edge node that is identified as being connected to itself, and the acquired specific edge The process of transmitting service information of the service to the UPF 100 and responding may be further included.
  • each edge node that receives a request from the UPF 100 to see if it is possible to provide an edge service to a subscriber (UE (10)
  • the required performance bandwidth, latency, etc.
  • the edge node which is confirmed that there is no specific edge service to be satisfied, performs the same connection state-based edge node search performed by the edge service search unit 120 in the above, and the edge node itself and another edge node that is identified as a connection state.
  • the subscriber (UE 10) may be requested to provide an edge service.
  • the other edge node that has received the traffic profile of the subscriber (UE 10) from the edge node is relayed, based on the traffic profile of the subscriber (UE 10) to be relayed, the edge node itself Among the supported edge services, check whether there is a specific edge service that satisfies the required performance (bandwidth, latency, etc.) when processing data of the subscriber (UE(10)), and if there is, it returns the service information for the specific edge service to the edge node and UPF If not, the traffic profile of the subscriber (UE 10) can be relayed to another edge node after performing the same connection state-based edge node search described above. .
  • the edge node which has confirmed that there is a specific edge service that satisfies the required performance (bandwidth, latency, etc.) when processing data of the subscriber (UE 10), retrieves service information for a specific edge service. Apart from replying to ), service information for a specific edge service that satisfies the required performance when processing data of the subscriber (UE 10) by performing signaling with the edge node itself and other edge nodes that are identified as being connected. An embodiment of acquiring and transmitting/replying to the UPF 100 may also be possible.
  • the service information on the edge service is at least one of the name of the edge service, the hosting address that provides the edge service, service performance, service interface (I/F) information, I/F load information, and transmission/reception processing method. It may include.
  • each edge node in the present invention holds service information on an edge service supported by the edge node itself.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating service information held by gNB_Edge9 among the edge nodes shown in FIG. 5.
  • the service information on the edge service includes the name of the edge service (Edge Service Name), the hosting address providing the edge service (Hosting Address), service performance (performance value), service interface ( Information such as I/F) information (service I/F name), I/F load information, and transmission/reception processing method may be indicated.
  • Local CDN one of the edge services supported by gNB_Edge9, refers to a service that catches content locally.
  • the service information for the Local CDN service includes the Hosting Address (IP Flow) that gNB_Edge9 provides the Local CDN service, the performance value that provides it, the service I/F Name, the I/F Load Information and the transmission/reception processing method. .
  • the transmission/reception processing formula refers to the type of data transmitted when data is transmitted/received by UPF.
  • IP communication 5-tuple flow
  • GPTU method GPTU method
  • PDU session encapsulation to GPTU
  • VxLAN communication is sent by encapsulating traffic to VxLAN.
  • the network device 100 of the present invention performs a connection state-based edge node search, and gNB_Edge9, gNB_Edge6, gNB_Edge2, for each interface (N3, N6, N9).
  • gNB_Edge3, UPF_Edge9, and UPF_Edge1 are searched/confirmed
  • the traffic profile of the subscriber (UE (10)) is provided to each edge node (gNB_Edge9, gNB_Edge6, gNB_Edge2, gNB_Edge3, UPF_Edge9, UPF_Edge1) to the subscriber (UE (10)). It is assumed that a request was made to whether it is possible to provide an edge service.
  • edge nodes gNB_Edge9, gNB_Edge6, gNB_Edge2, gNB_Edge3, UPF_Edge9, UPF_Edge1
  • the required performance bandwidth, latency, etc.
  • the edge nodes that receive a request from the UPF (100) to see if it is possible to provide edge service to the subscriber (UE (10)), the required performance (bandwidth, latency, etc.) is satisfied when processing data of the subscriber (UE (10)).
  • the edge node which has confirmed that there is a specific edge service, returns service information for the specific edge service to the UPF 100.
  • gNB_Edge9 returns service information (1) for a specific edge service
  • gNB_Edge6 returns service information (2) for a specific edge service
  • gNB_Edge2 returns service information (3) for a specific edge service
  • gNB_Edge3 returns service information (4) for a specific edge service
  • UPF_Edge9 returns service information (5) for a specific edge service
  • UPF_Edge1 returns service information (6) for a specific edge service.
  • the edge service search unit 120 performs signaling with each edge node for each interface (N3, N6, N9) to provide service information (1, 2, 3, 4, 5, 6) for a specific edge service. Can be obtained, and the specific edge service for which the service information is obtained as described above can be searched as an edge service that can be provided when the subscriber (UE 10) processes data.
  • the search result providing unit 130 returns a result of searching for an edge service in the edge service search unit 120 to a control node, for example, SMF.
  • the search result providing unit 130 can manage the status information between the network device 100 and the edge service based on the service information of a specific edge service acquired by the edge service search unit 120. have.
  • the status information (status information in the UPF) between the network device (100, UPF) and the edge service is at least one of the interface (I/F) of the edge node, the node location, the communication port, and the ID for each edge node for which the edge service is searched. It may include at least one of service interface (I/F) information indicating one, the number of edge services available in the edge node and an edge service list, and load information generated in the network device 100 (UPF) when providing an edge service. .
  • I/F service interface
  • the search result providing unit 130 based on the service information of a specific edge service acquired by the edge service search unit 120, the network device 100 (UPF) and the edge service as shown in FIG. Liver status information (hereinafter, UPF status information) can be created and managed in the form of a table.
  • the state information in the UPF shown in FIG. 7 is generated/managed based on the service information (1, 2, 3, 4, 5, 6) of a specific edge service acquired in the embodiment assumed in FIG. 5 described above. This is an example.
  • the interface (I/F) information corresponds to the service I/F name in the service information.
  • the search result providing unit 130 as an edge service search result for the subscriber (UE 10), as described above, the state information in the UPF managed in relation to the subscriber (UE 10), for example, By returning to the SMF, it is possible to determine which edge services are applicable to the session control of the subscriber (UE 10) in the control node, such as the SMF, that is, the data traffic path for the edge service (hereinafter, User Plane Path).
  • the search result providing unit 130 may store/manage the status information in the UPF managed in relation to the subscriber (UE 10) according to a predefined storage and effective policy.
  • a subscriber that can be treated the same as the same subscriber (eg, UE 10) or subscriber (eg, UE 10) from a control node (eg, SMF)
  • a control node eg, SMF
  • the control node eg, SMF
  • a subscriber that can be treated the same as the same subscriber (eg, UE 10) or subscriber (eg, UE 10) from a control node (eg, SMF)
  • a control node eg, SMF
  • the latest edge service service information
  • the updated status information in the UPF may be returned to the control node (eg, SMF) as an edge service search result.
  • the UPF searches for an edge service that can be provided when processing data of a subscriber according to a request from the control plane (control node).
  • control plane control node
  • a service environment in which edge services that can be applied when controlling a subscriber's session can be searched in the control node) is being realized.
  • control plane control node
  • the types of edge services applicable as a result of edge service search for a subscriber but also the state of each edge service (e.g., load information: bandwidth, latency ), a service environment in which a suitable (or optimal) edge service can be selected during session control of a subscriber is being realized.
  • control plane by implementing a technique for searching for an edge service in a data node (eg, UPF), the control plane (control node) can be applied to a subscriber. It derives the effect of providing (realization) a service environment for searching and selecting edge services.
  • a data node eg, UPF
  • the UPF 100 will be referred to as a network device in which the edge service search method of the present invention is performed.
  • the UPF 100 may receive an edge service search request for a subscriber (eg, the UE 10) from a control node (S10).
  • a subscriber eg, the UE 10
  • S10 control node
  • the UPF 100 may receive an edge service search request in the form of an SBI-based message (eg, Request or Subscribe message) from a control node (eg, SMF, PCF, etc.).
  • a control node eg, SMF, PCF, etc.
  • the UPF 100 when an edge service search request is received (S10), the UPF 100 receives a subscriber (e.g., UE 10) for each interface of the UPF 100 according to the received edge service search request. )) to search for an edge service that can be provided during data processing (S20 ⁇ S30).
  • a subscriber e.g., UE 10
  • the UPF 100 may perform a connection state-based edge node search for each interface N3, N6, and N9 of the UPF 100 (S20).
  • the UPF 100 may perform an Active I/F search process within the UPF, which checks an active interface among interfaces N3, N6, and N9 of the UPF 100.
  • UPF(100) uses various L2 ⁇ L7 protocols such as ICMP (Internet control message protocol) based Ping method, Neighbor Discovery Protocol (NDP) router discovery method, HTTP Keep Alive / Heartbeat, SBI based HTTP Service Discovery, etc.
  • ICMP Internet control message protocol
  • NDP Neighbor Discovery Protocol
  • HTTP Keep Alive / Heartbeat HTTP Keep Alive / Heartbeat
  • SBI Session Quality of Service Discovery
  • the UPF 100 has a constant bandwidth, latency, and session QoS quality for each interface (N3, N6, N9) based on a passive measurement technique measured through probing (e.g., traffic mirroring) for the transmitted and received traffic. You can check whether it is active or not through whether it is above the level.
  • probing e.g., traffic mirroring
  • the UPF 100 may perform an edge node address detection process of detecting an address of at least one edge node connected through the interface for each interface identified as an active state.
  • the UPF 100 provides a service function through the capability of an access node (gNB, or (R)AN)/UPF connected to an N3/N9 interface that is identified as active (if an edge node is implemented, the edge service is Will be included) to detect the address of the edge node that provides the edge service.
  • gNB access node
  • R access node
  • N3/N9 interface that is identified as active (if an edge node is implemented, the edge service is Will be included) to detect the address of the edge node that provides the edge service.
  • the UPF 100 may detect an address of an edge node providing an edge service by checking a service function through a service list/ID of an edge server connected to an N6 interface identified as an active state.
  • the address of the edge node may be an L2 (MAC) / L3 (IP) address, an ID of an edge node, an associated edge node group ID, and an edge node area address when there is more than one edge node.
  • MAC L2
  • IP L3
  • the UPF 100 may, for each interface N3, N6, and N9, identify an edge node in which an address is detected as an edge node in a connected state (S20).
  • the UPF (100) is requested when each edge node is searched/verified for each interface (N3, N6, N9) through the edge node search based on the connection state (S20), and the subscriber (UE 10) processes data. Signaling with each edge node is performed to search for an edge service that satisfies the performance (S30).
  • the UPF 100 searches/confirms each edge node for each interface (N3, N6, N9) through the connection state-based edge node search as described above (S20), the subscriber (UE 10)
  • the traffic profile of is provided to each edge node, so that the subscriber (UE 10) can be requested to provide an edge service.
  • an edge node when an edge node receives a request from the UPF 100 to see if it is possible to provide an edge service to a subscriber (UE 10), based on the traffic profile of the provided subscriber (UE 10), the edge node Among the edge services supported by the node itself, it is possible to check whether there is a specific edge service that satisfies the required performance (bandwidth, latency, etc.) when processing data of the subscriber (UE 10).
  • the edge node that receive a request from the UPF (100) to see if the edge service is available to the subscriber (UE (10)), the subscriber (UE (10)) satisfies the required performance (bandwidth, latency, etc.)
  • the edge node which has confirmed that there is a specific edge service, returns service information for the specific edge service to the UPF 100.
  • the service information on the edge service is at least one of the name of the edge service, the hosting address that provides the edge service, service performance, service interface (I/F) information, I/F load information, and transmission/reception processing method. It may include.
  • the UPF 100 performs signaling with each edge node for each interface (N3, N6, N9) to provide service information for a specific edge service (e.g., 1,2,3,4,5,6 in FIG. 5). ) Can be obtained, and a specific edge service for which service information has been obtained as described above can be searched as an edge service that can be provided when the subscriber (UE 10) processes data.
  • a specific edge service e.g., 1,2,3,4,5,6 in FIG. 5
  • the UPF 100 is based on the service information of the specific edge service acquired in step S30, the state information between the UPF 100 and the edge service as shown in FIG.
  • the UPF state information may be generated and managed in a table format (S40).
  • the state information in the UPF shown in FIG. 7 is generated/managed based on the service information (1, 2, 3, 4, 5, 6) of a specific edge service acquired in the embodiment assumed in FIG. 5 described above. This is an example.
  • the UPF 100 is an edge service search result for the subscriber (UE 10), as described above, in the UPF managed in relation to the subscriber (UE 10).
  • the control node e.g., SMF, PCF, etc.
  • S50 what edge services are applicable to the session control of the subscriber (UE (10)) in the control node (e.g., SMF, PCF, etc.) To be recognizable.
  • the UPF 100 may return an edge service search result in the form of an SBI-based message (eg, Response or Notify message) to a control node (eg, SMF, PCF, etc.).
  • SBI-based message eg, Response or Notify message
  • control node eg, SMF, PCF, etc.
  • the UPF searches for an edge service that can be provided when processing data of a subscriber according to a request from the control plane (control node).
  • Control node can realize a service environment in which an edge service that can be applied when controlling a subscriber's session can be searched.
  • control plane control node
  • the types of edge services applicable as a result of the edge service search for the subscriber but also the state of each edge service (e.g., load information: bandwidth, latency) Since it can be understood, it is possible to realize a service environment in which an appropriate (or optimal) edge service can be selected when controlling a subscriber's session.
  • control plane by implementing a technique for searching for an edge service in a data node (eg, UPF), the control plane (control node) can be applied to a subscriber. It derives the effect of providing (realization) a service environment for searching and selecting edge services.
  • a data node eg, UPF
  • the edge service search method may be implemented in the form of program commands that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium.
  • the computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination.
  • the program instructions recorded in the medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and usable to those skilled in computer software.
  • Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks.
  • -A hardware device specially configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like.
  • Examples of the program instructions include not only machine language codes such as those produced by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
  • the above-described hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the operation of the present invention, and vice versa.

Landscapes

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

Abstract

본 발명은, 제어 평면(제어 노드)의 요청에 따라 UPF에서 엣지서비스(Edge Service)를 검색함으로써, 제어 평면(제어 노드)에서 가입자에 적용 가능한 엣지서비스를 검색 및 선택할 수 있는 서비스 환경을 실현하는, 새로운 방안(기술)을 제시하고 있다.

Description

네트워크장치 및 네트워크장치에서 수행되는 엣지서비스 검색 방법
본 발명은, UPF(User Plane Function)에서 엣지서비스(Edge Service)를 검색하기 위한 기술에 관한 것이다.
본 발명은, 2019년 06월 19일자로 출원된 한국 출원 제10-2019-0072947호의 우선권을 주장하고, 이러한 출원의 내용 전체가 모든 목적들을 위해서 참조로서 본원에 포함된다.
LTE 통신시스템에서 통신서비스의 종류 및 전송 요구 속도 등이 다양해짐에 따라, 5G 통신시스템으로의 진화가 활발하게 진행되고 있다.
5G 통신시스템은, 한정된 무선자원을 기반으로 최대한 많은 수의 단말을 수용하면서, eMBB (enhanced mobile broadband, 향상된 모바일 광대역)/mMTC(massive machine type communications, 대규모 기계형 통신)/URLLC(ultra-reliable and low latency communications, 고도의 신뢰도와 낮은 지연 시간 통신, 저지연 서비스)의 시나리오를 지원하고 있다.
특히, 5G에서는, 단말, 기지국(액세스), 코어 및 서버를 End to End로 지원하기 위한 네트워크 구조를 정의하고 있다.
이에, 5G에서는, 기존 LTE(4G)에서 단일 노드(예: S-GW, P-GW 등)가 복합적으로 수행하던 제어 시그널링 및 데이터 송수신의 기능을 분리하여, 제어 시그널링 기능의 영역(Control Plane) 및 데이터 송수신 기능의 영역(User Plane)을 구분한 네트워크 구조를 정의하고 있다.
이때, 5G에서 Control Plane의 제어노드는, 단말의 무선구간 액세스를 제어하는 AMF(Access and Mobility Function), 단말 정보와 단말 별 가입서비스정보, 과금 등의 정책을 관리/제어하는 PCF(Policy Control Function), 단말 별로 데이터 서비스 이용을 위한 세션을 관리/제어하는 SMF(Session Management Function), 외부 망과의 정보 공유 기능을 담당하는 NEF(Network Exposure Function), 네트워크 내 각 노드들에 대한 정보를 관리/제어하는 기능의 NRF(Network Repository Function) 등으로 정의할 수 있다.
그리고, 5G에서 User Plane의 데이터노드는, SMF의 제어(연동)를 토대로 단말과의 세션을 통해 단말 및 외부 서비스망(예: 인터넷) 상의 서버 간 데이터를 송수신하는 UPF(User Plane Function)로 정의할 수 있다.
한편, 최근 Edge Computing 기술이 화두가 되면서, 5G에서는 저지연 서비스를 위해, 고객(UE)에 근접한 노드(이하, 엣지 노드)에서 엣지서비스(Edge Service)를 제공하는 구조로 진화할 것으로 전망된다.
헌데, 현재 표준에서는, 엣지 노드(UPF 일 수 있음) 관점에서 보면 자신의 어떤 엣지서비스를 제공해야 할지 결정할 수 없고, SMF가 단말(가입자)에 적용하기 위한 엣지서비스를 검색/선택할 수 있는 구체적인 방안이 없는 실정이다.
이에, 본 발명에서는, UPF(User Plane Function)에서 엣지서비스(Edge Service)를 검색하기 위한 방안을 제안함으로써, SMF가 단말(가입자)에 적용하기 위한 엣지서비스를 검색/선택할 수 있는 서비스 환경을 제공하고자 한다.
본 발명에서 도달하고자 하는 목적은, UPF(User Plane Function)에서 엣지서비스(Edge Service)를 검색하기 위한 구체적인 기술 방안을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크장치는, 제어 노드로부터 가입자에 대한 엣지서비스 검색 요청을 수신하는 요청수신부; 상기 검색 요청에 따라, 상기 네트워크장치가 갖는 각 인터페이스 별로 상기 가입자의 데이터 처리 시 제공 가능한 엣지서비스를 검색하는 엣지서비스 검색부; 및 상기 엣지서비스를 검색한 결과를 상기 제어 노드로 회신하여, 상기 제어 노드에서 상기 가입자의 데이터 세션 제어 시 상기 엣지서비스를 적용할 수 있게 하는 검색결과 제공부를 포함한다.
구체적으로, 상기 엣지서비스 검색 요청 및 상기 결과 회신은, 노드(NF: Network Function) 간 서비스 기반 인터페이스(Service Based Interface)에서 정의하는, 데이터 노드 및 제어 노드 간 인터페이스에 따라 송수신될 수 있다.
구체적으로, 상기 엣지서비스 검색부는, 상기 각 인터페이스 별로, 연결 상태로 확인되는 각 엣지 노드와의 시그널링을 수행하여, 상기 가입자의 데이터 처리 시 요구성능을 만족하는 특정 엣지서비스에 대한 서비스정보를 획득하고, 상기 서비스정보가 획득된 상기 특정 엣지서비스를, 상기 가입자의 데이터 처리 시 제공 가능한 엣지서비스로서 검색할 수 있다.
구체적으로, 상기 검색결과 제공부는, 상기 획득한 특정 엣지서비스의 서비스정보를 근거로 상기 네트워크장치 및 엣지서비스 간 상태정보를 관리하고, 상기 가입자에 대한 엣지서비스 검색 결과로서 상기 상태정보를 상기 제어 노드로 회신할 수 있다.
구체적으로, 엣지서비스에 대한 서비스정보는, 엣지서비스의 이름, 엣지서비스를 제공하는 호스팅(Hosting) 주소, 서비스 성능, 서비스 인터페이스(I/F) 정보, I/F 부하 정보, 송수신 처리방식 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 네트워크장치 및 엣지서비스 간 상태정보는, 엣지서비스가 검색된 각 엣지 노드 별로, 엣지 노드의 인터페이스(I/F)와 노드 위치와 통신포트 및 ID 중 적어도 하나를 나타내는 서비스 인터페이스(I/F) 정보, 엣지 노드에서 이용 가능한 엣지서비스의 개수 및 엣지서비스 리스트, 엣지서비스 제공 시 상기 네트워크장치에 발생되는 부하 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 각 엣지 노드와 수행하는 시그널링은, 상기 가입자의 트래픽 프로파일을 상기 각 엣지 노드로 제공하여 상기 가입자에게 엣지서비스 제공이 가능한지 요청하는 과정, 상기 각 엣지 노드가, 상기 가입자의 트래픽 프로파일을 기반으로, 엣지 노드 자신이 지원하는 엣지서비스 중 상기 가입자의 데이터 처리 시 요구성능을 만족하는 특정 엣지서비스가 있는지 확인하는 과정, 상기 각 엣지 노드 중 상기 특정 엣지서비스가 있는 것으로 확인한 엣지 노드가, 상기 특정 엣지서비스에 대한 서비스정보를 회신하는 과정을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 각 엣지 노드와 수행하는 시그널링은, 상기 각 엣지 노드 중 상기 특정 엣지서비스가 없는 것으로 확인한 엣지 노드가, 엣지 노드 자신과 연결 상태로 확인되는 다른 엣지 노드와의 시그널링을 수행하여, 상기 가입자의 데이터 처리 시 요구성능을 만족하는 특정 엣지서비스에 대한 서비스정보를 획득하고, 상기 각 엣지 노드 중 상기 특정 엣지서비스가 없는 것으로 확인한 엣지 노드가, 상기 획득한 특정 엣지서비스의 서비스정보를 상기 네트워크장치로 회신하는 과정을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 엣지서비스 검색부는, 상기 네트워크장치가 갖는 인터페이스 중 활성화 상태의 인터페이스를 확인하고, 활성화 상태로 확인되는 각 인터페이스 별로, 인터페이스를 통해 연결된 적어도 하나의 엣지 노드의 주소를 검출하여, 각 인터페이스 별로, 주소가 검출되는 엣지 노드를 연결 상태의 엣지 노드로 확인할 수 있다.
구체적으로, 상기 엣지 노드는, 상기 네트워크장치와 N3 인터페이스를 통해 연결되는 접속 노드에 위치하거나, 상기 네트워크장치와 N9 인터페이스를 통해 연결되는 데이터 노드에 위치하거나, 상기 네트워크장치와 N6 인터페이스를 통해 연결되는 별도 노드에 위치할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크장치에서 수행되는 엣지서비스 검색 방법은, 제어 노드로부터 가입자에 대한 엣지서비스 검색 요청을 수신하는 요청수신단계; 상기 검색 요청에 따라, 상기 네트워크장치가 갖는 각 인터페이스 별로 상기 가입자의 데이터 처리 시 제공 가능한 엣지서비스를 검색하는 엣지서비스 검색단계; 및 상기 엣지서비스를 검색한 결과를 상기 제어 노드로 회신하여, 상기 제어 노드에서 상기 가입자의 데이터 세션 제어 시 상기 엣지서비스를 적용할 수 있게 하는 검색결과 제공단계를 포함한다.
구체적으로, 상기 엣지서비스 검색 요청 및 상기 결과 회신은, 노드(NF: Network Function) 간 서비스 기반 인터페이스(Service Based Interface)에서 정의하는, 데이터 노드 및 제어 노드 간 인터페이스에 따라 송수신될 수 있다.
구체적으로, 상기 엣지서비스 검색단계는, 상기 각 인터페이스 별로, 연결 상태로 확인되는 각 엣지 노드와의 시그널링을 수행하여, 상기 가입자의 데이터 처리 시 요구성능을 만족하는 특정 엣지서비스에 대한 서비스정보를 획득하고, 상기 서비스정보가 획득된 상기 특정 엣지서비스를, 상기 가입자의 데이터 처리 시 제공 가능한 엣지서비스로서 검색할 수 있다.
구체적으로, 상기 검색결과 제공단계는, 상기 획득한 특정 엣지서비스의 서비스정보를 근거로 상기 네트워크장치 및 엣지서비스 간 상태정보를 관리하고, 상기 가입자에 대한 엣지서비스 검색 결과로서 상기 상태정보를 상기 제어 노드로 회신할 수 있다.
구체적으로, 상기 각 엣지 노드와 수행하는 시그널링은, 상기 가입자의 트래픽 프로파일을 상기 각 엣지 노드로 제공하여 상기 가입자에게 엣지서비스 제공이 가능한지 요청하는 과정, 상기 각 엣지 노드가, 상기 가입자의 트래픽 프로파일을 기반으로, 엣지 노드 자신이 지원하는 엣지서비스 중 상기 가입자의 데이터 처리 시 요구성능을 만족하는 특정 엣지서비스가 있는지 확인하는 과정, 상기 각 엣지 노드 중 상기 특정 엣지서비스가 있는 것으로 확인한 엣지 노드가, 상기 특정 엣지서비스에 대한 서비스정보를 회신하는 과정을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 엣지서비스 검색단계는 상기 네트워크장치가 갖는 인터페이스 중 활성화 상태의 인터페이스를 확인하고, 활성화 상태로 확인되는 각 인터페이스 별로, 인터페이스를 통해 연결된 적어도 하나의 엣지 노드의 주소를 검출하여, 각 인터페이스 별로, 주소가 검출되는 엣지 노드를 상기 연결 상태의 엣지 노드로 확인할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, UPF에서 엣지서비스(Edge Service)를 검색하기 위한 방안을 기술을 실현함으로써, 제어 평면이 단말(가입자)에 적용 가능한 엣지서비스를 검색 및 선택할 수 있는 서비스 환경을 제공할 수 있는 효과를 도출한다.
도 1 및 도 2는 5G 시스템의 구조를 보여주는 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 엣지서비스 검색 시나리오를 보여주는 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크장치가 검색한 엣지서비스 검색 결과를 보여주는 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라서 엣지 노드가 관리하는 서비스정보를 설명하는 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라서 UPF가 관리하는 상태정보를 설명하는 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 엣지서비스 검색 방법의 동작 흐름을 보여주는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.
본 발명은, UPF(User Plane Function)에서 엣지서비스(Edge Service)를 검색하기 위한 기술에 관한 것이다.
5G 통신시스템은, 한정된 무선자원을 기반으로 최대한 많은 수의 단말을 수용하면서, eMBB (enhanced mobile broadband, 향상된 모바일 광대역)/mMTC(massive machine type communications, 대규모 기계형 통신)/URLLC(ultra-reliable and low latency communications, 고도의 신뢰도와 낮은 지연 시간 통신)의 시나리오를 지원하고 있다.
특히, 5G에서는, 단말, 기지국(액세스), 코어 및 서버를 End to End로 지원하기 위한 네트워크 구조를 정의하고 있다.
이에, 5G에서는, 기존 LTE(4G)에서 단일 노드(예: S-GW, P-GW 등)가 복합적으로 수행하던 제어 시그널링 및 데이터 송수신의 기능을 분리하여, 제어 시그널링 기능의 영역(Control Plane) 및 데이터 송수신 기능의 영역(User Plane)을 구분한 네트워크 구조를 정의하고 있다.
도 1 및 도 2는 5G 시스템의 구조를 보여주는 예시도이다.
도 1 및 도 2에서 알 수 있듯이, 5G에서 Control Plane의 제어 노드는, 단말의 무선구간 액세스를 제어하는 AMF(Access and Mobility Function), 단말 정보와 단말 별 가입서비스정보, 과금 등의 정책을 관리/제어하는 PCF(Policy Control Function), 단말 별로 데이터 서비스 이용을 위한 세션을 관리/제어하는 SMF(Session Management Function), 외부 망과의 정보 공유 기능을 담당하는 NEF(Network Exposure Function), 네트워크 내 각 노드들에 대한 정보를 관리/제어하는 기능의 NRF(Network Repository Function) 등으로 정의할 수 있다.
그리고, 5G에서 User Plane의 데이터 노드는, SMF의 제어(연동)를 토대로 단말과의 세션을 통해 단말 및 외부 서비스망(예: DN(Data Network)) 상의 서버 간 데이터를 송수신하는 UPF(User Plane Function)로 정의할 수 있다.
도 1에서 알 수 있듯이, 현재 5G에서는 (R)AN-코어(예: DN) 간 연동 또는 UE- 코어(예: DN) 간 연동 성능을 위해, Point-to-Point 방식의 Nx 인터페이스(I/F)를 채택하고 있다.
하지만, 5G에서는, 향후 All-Active 구조, Full 가상화 NF (VNF) 등 Service Based Architecture(SBA)에 특징이 필요함에 따라, Control Plane의 모든 제어노드를 SBA로 진화시키는 구조를 논의하고 있다.
이에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이 SMF 및 UPF 간 I/F 역시 N4 I/F에서 SBI I/F(Nupf)로 진화하리라 예상된다.
그리고, UPF의 인터페이스가 N4 I/F에서 SBI I/F(Nupf)로 진화하는 경우, UPF는 SMF를 거치지 않고 Nupf를 기반으로 제어 평면의 각 제어 노드(Control Plane의 NF)와 바로 통신이 가능할 것이다.
한편, 최근 Edge Computing 기술이 화두가 되면서, 5G에서는 저지연 서비스를 위해, 고객(UE)에 근접한 노드(이하, 엣지 노드)에서 엣지서비스(Edge Service)를 제공하는 구조로 진화할 것으로 전망된다.
헌데, 현재 표준에서는, 엣지 노드(UPF 일 수 있음) 관점에서 보면 자신의 어떤 엣지서비스를 제공해야 할지 결정할 수 없고, 실제로 단말의 데이터 세션을 관리/제어하는 SMF가 단말(가입자)에 적용하기 위한 엣지서비스를 검색/선택할 수 있는 구체적인 방안이 없는 실정이다.
이에, 본 발명에서는, UPF(User Plane Function)에서 엣지서비스(Edge Service)를 검색하기 위한 방안을 제안함으로써, 제어 평면(예: SMF, PCF 등)이 단말(가입자)에 적용하기 위한 엣지서비스를 검색/선택할 수 있는 서비스 환경을 제공하고자 한다.
구체적으로, 본 발명에서 제안하는 기술 방안(이하, 엣지서비스 검색 기술)을 실현하는 네트워크장치를 제안한다.
본 발명에서 제안하는 엣지서비스 검색 기술은, 제어 노드 및 데이터 노드 간에 요청 및 응답을 통해, 제어 노드가 가입자의 데이터 세션 제어 시 적용 가능한 엣지서비스를 인지함으로써, 제어 평면(제어 노드)에서 가입자에 적용하기 위한 엣지서비스를 검색/선택할 수 있는 서비스 환경을 실현하는 특징을 갖는다.
현재 표준에서는, 실제로 단말의 데이터 세션을 관리/제어하는 SMF가, 엣지서비스를 위한 가입자의 데이터 트래픽 경로(이하, User Plane Path), 엣지서비스 상태를 알 수 없다.
이에, 본 발명에서는, SMF와 같은 제어 노드가 UPF로 가입자에 대한 엣지서비스 검색을 요청 및 이에 따른 검색 결과를 응답으로 수신함으로써, 제어 평면(제어 노드)가 가입자의 데이터 세션 제어 시 적용 가능한 엣지서비스를 인지하는 구성을 실현하고자 한다.
또한, 본 발명에서 제안하는 엣지서비스 검색 기술은, 데이터 노드가 제어 노드로부터의 요청에 따라, 가입자의 데이터 처리 시 제공 가능한 엣지서비스를 검색함으로써, 데이터 평면(데이터 노드)에서 엣지서비스 검색을 실현하는 특징을 갖는다.
도 3은, 본 발명의 실시예에 따른 엣지서비스 검색 시나리오를 보여주는 예시도이다.
도 3에서 알 수 있듯이, 본 발명에서 제안하는 엣지서비스 검색 기술을 실현하는 주체 즉 네트워크장치(100)는, 데이터 노드로서의 UPF일 수 있다.
그리고, 본 발명의 네트워크장치(100) 즉 UPF(100)으로 가입자에 대한 엣지서비스 검색을 요청하는 제어 노드는, Control Plane의 SMF, PCF 등 Control Plane의 NF 중에서 어떤 노드일 수도 있으며, 다만 이하에서는 설명의 편의 상 SMF라고 하겠다.
본 발명에서 제안하는 엣지서비스 검색 기술에 따르면, 제어 노드 예컨대 SMF는, 가입자에 대한 엣지서비스 검색을 네트워크장치(100)로 요청할 수 있다.
이때, 도 3에서 알 수 있듯이, 네트워크장치(100)는, 가입자(예: UE(10))의 데이터 세션에 관여하여 데이터를 송수신하는 즉 데이터 세션을 처리하고 있는 UPF(100)일 것이다.
따라서, SMF는, 가입자(UE)의 데이터 세션을 처리하고 있는 UPF(100)가 다수 개인 경우, 다수의 UPF(100) 각각으로 엣지서비스 검색을 요청할 수도 있다.
다만, 도 3에서는 설명의 편의 상, 가입자(UE)의 데이터 세션을 처리하고 있는 UPF(100) 하나를 도시하여 설명하겠다.
또한, 네트워크장치(100)로 수신되는 엣지서비스 검색 요청은 한 명 가입자에 대한 것일 수도 있고 다수의 가입자에 대한 것일 수도 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의 상 한 명의 가입자 예컨대 UE(10)을 언급하여 설명하겠다.
Control Plane은, 기본적으로 가입자의 프로파일을 가지고 있으며, 본 발명에서 Control Plane의 제어 노드(PCF, SMF, NRF, NEF, NSSF, UDM 등)는, 가입자 프로파일을 근거로 기 정의된 이벤트 발생에 트리거링(Triggering)하여, 이벤트가 발생된 가입자에 대한 엣지서비스 검색을 UPF에 요청할 수 있다.
가입자 프로파일은, 가입자를 식별하기 위한 단말 주소(IMSI, MSISDN, SUPI, GPSI, IP) 등 UE 식별정보, 가입자에 대한 N/W 슬라이스 ID 식별, 가입자의 식별과 매칭되는 가입자 서비스/상품 기반 식별, 가입자가 원하는 엣지서비스 이름, Edge IP 주소, 서비스 QoS 정보 등으로 구성될 수 있다.
그리고, 엣지서비스 검색 요청을 트리거링하는 이벤트는, 가입자가 특정 지역 Entry / Exit 시, 가입자가 Handover 시, 특정 제어 Event 시 등에 발생하는 것으로 정의될 수 있다.
또한, 가입자 단말의 무선 Idle / Active 상태, 연결된 RAT 종류 및 상태, 단말의 무선 품질 (가용 가능한 Resource Block, RSSI, RSRP, RSRQ 정보) 상태, Carrier Aggregation 및 5G-LTE PDCP Aggregation 정보를 바탕으로, 엣지서비스 검색 요청을 트리거링 할 수 있다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어 노드 예컨대 SMF는, 가입자 프로파일을 근거로 기 정의된 이벤트 발생 여부를 모니터링하고, 이벤트 발생 시 해당 이벤트가 발생된 가입자(UE(10))에 대한 엣지서비스 검색을 UPF(100)에 요청할 수 있다(①).
본 발명에서 제안하는 엣지서비스 검색 기술에 따르면, 제어 노드 예컨대 SMF로부터 엣지서비스 검색을 요청 받은 UPF(100)는, 엣지서비스 검색 요청에 따라, UPF(100)가 갖는 각 인터페이스 별로 가입자(UE(10))의 데이터 처리 시 제공 가능한 엣지서비스를 검색한다.
구체적으로, UPF(100)는, UPF(100)가 갖는 각 인터페이스(N3, N6, N9) 별로, 연결 상태로 확인되는 각 엣지 노드와의 시그널링을 수행하여, 가입자(UE(10))의 데이터 처리 시 요구성능을 만족하는 특정 엣지서비스에 대한 서비스정보를 획득하고, 서비스정보가 획득된 특정 엣지서비스를 가입자(UE(10))의 데이터 처리 시 제공 가능한 엣지서비스로서 검색할 수 있다.
도 3에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, UPF(100)가 엣지서비스를 검색하기 위해 수행하는 시그널링에는, UPF(100)가 자신과 직접 연결된 엣지 노드와 수행하는 직접적 시그널링(②) 외에도, 엣지 노드에 연결된 다른 엣지 노드와 수행하는 간접적인 시그널링(②-1)도 포함될 수 있다.
UPF(100)가 엣지서비스를 검색하기 위해 수행하는 시그널링에 대해서는, 후술에서 다시 구체적으로 설명하겠다.
도 3에 도시된 바와 같이, 엣지서비스를 제공하는 엣지(Edge) 노드는, UPF(100)와 N3 인터페이스를 통해 연결되는 접속 노드(gNB, 또는 (R)AN)에 위치할 수 있고, UPF(100)와 N9 인터페이스를 통해 연결되는 데이터 노드 즉 UPF에 위치할 수 있고, UPF(100)와 N6 인터페이스를 통해 연결되는 별도 노드(이하, Edge Server)에 위치할 수도 있다.
즉, 엣지 노드는 N3, N6, N9 구간에 위치할 수 있다.
이러한 엣지 노드가 제공하는 엣지서비스는, CDN(Contents Delivery Network) 서비스, Inline Caching/Proxy 기능, Video Streaming 기능, Web Content 서비스, 차량통신 서비스, 지도 서비스, 로케이션 서비스, Radio 정보 추출 서비스, 그래픽 렌더링 서비스, Big Data 분석 및 추출 기능 등, 다양하게 구현될 수 있다.
그리고, UPF에 위치/구현된 엣지 노드가 제공하는 엣지서비스는, 트래픽의 데이터 패킷 compression / decompression 기능, NAT(Network Address Translation) 서비스, 트래픽 패킷 저장/로딩 기능, 비디오 화질/BW 상태에 따른 스트리밍 조절/Pacing 기능, 프로토콜/패킷 압축 서비스 기능, 안전한 송수신을 위한 트래픽 중복 전송/중복 제거 기능, 가입자 또는 Edge Server의 L2(MAC), L3 (IP), L4 (Port) 및 L7(컨텐츠) 주소 변경 기능 등, 데이터 평면을 고려하여 다양하게 구현될 수 있다.
본 발명에서의 엣지 노드와 일반 인터넷 망에서 동일 서비스를 제공하는 장치(서버)와의 차이점은, 엣지 노드는 가입자가 가입하고 있는 가입통신망 내에 있는 시스템이며, 인터넷 망에서 동일 서비스를 제공하는 장치(서버)는 가입통신망 밖에(외부) 있는 시스템이라는 점이다.
따라서, 본 발명에서의 엣지 노드는 외부 장치(서버)와 비교할 때, 동일 서비스를 제공하더라도 서비스 제공을 위한 노드 Hop 수가 적고, 지연(Latency)가 적으며, 서비스 종단 점이 기지국(gNB) 이후에 있는 것이 특징이다.
본 발명에서 제안하는 엣지서비스 검색 기술에 따르면, UPF(100)는, 전술과 같이 직접적 시그널링(②) 및 간접적인 시그널링(②-1)을 통해 가입자(UE(10))의 데이터 처리 시 제공 가능한 엣지서비스를 검색한 후, 엣지서비스 검색 결과를 제어 노드 예컨대 SMF로 회신한다(③).
이때, 엣지서비스 검색 요청(①) 및 엣지서비스 검색 결과 회신(③)은, 노드(NF: Network Function) 간 서비스 기반 인터페이스(Service Based Interface)에서 정의하는, 데이터 노드 즉 UPF로서의 네트워크장치(100) 및 제어 노드 간 인터페이스 즉 Nupf 인터페이스(Request/Response, Subscribe/Notify)에 따라 송수신될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 제어 노드 및 데이터 노드 간 Nupf 인터페이스에 따른 요청 및 응답을 기반으로, 데이터 노드(UPF)가 제어 노드(예: SMF)로부터의 요청에 따라 엣지서비스 검색을 실현할 수 있고, 제어 노드(예: SMF)가 가입자에게 적용하기 위한 엣지서비스를 검색/선택할 수 있는 서비스 환경을 실현할 수 있다.
이하에서는, 도 4를 참조하여 본 발명의 엣지서비스 검색 기술을 실현하는 네트워크장치의 구성에 대해 구체적으로 설명하겠다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크장치(100)는, 요청수신부(110), 엣지서비스 검색부(120), 검색결과 제공부(130)를 포함한다.
이러한 본 발명의 네트워크장치(100)는, 도 1 및 도 2에 도시된 User Plane의 데이터 노드 즉 각 UPF에 해당될 수 있다.
그리고 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크장치(100)는, Control Plane의 NF 즉 제어 노드, 단말 및 외부 서비스망(예: DN(Data Network)) 간의 데이터 세션을 연결하기 위해 단말 측 (R)AN, 외부 서비스망(예: DN(Data Network)) 및/또는 타 UPF와 통신하기 위한 통신부(140)를 더 포함할 수 있다.
이에 통신부(140)는, 타 UPF와 통신하도록 정의된 N9 인터페이스를 지원 하고, (R)AN과 통신하도록 정의된 N3 인터페이스를 지원하고, DN과 통신하도록 정의된 N6 인터페이스를 지원하고, 더 나아가 Control Plane의 NF 즉 제어 노드(예: SMF, PCF 등)와 통신하도록 정의된 Nupf 인터페이스(Request/Response, Subscribe/Notify)를 지원할 수 있다.
이러한 네트워크장치(100)의 구성 전체 내지는 적어도 일부는 하드웨어 모듈 형태 또는 소프트웨어 모듈 형태로 구현되거나, 하드웨어 모듈과 소프트웨어 모듈이 조합된 형태로도 구현될 수 있다.
여기서, 소프트웨어 모듈이란, 예컨대, 네트워크장치(100) 내에서 연산을 제어하는 프로세서에 의해 실행되는 명령어로 이해될 수 있으며, 이러한 명령어는 네트워크장치(100) 내 메모리에 탑재된 형태를 가질 수 있을 것이다.
결국, 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크장치(100)는 전술한 구성을 통해, 본 발명에서 제안하는 방안 즉 UPF에서 엣지서비스를 검색하는 방안을 실현하며, 이하에서는 이를 실현하기 위한 네트워크장치(100) 내 각 구성에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
요청수신부(110)는, 제어 노드로부터 가입자(예: UE(10))에 대한 엣지서비스 검색 요청을 수신한다.
구체적으로, 요청수신부(110)는, 제어 노드 예컨대 SMF로부터, Nupf 인터페이스 기반 Request 또는 Subscribe 형태의 엣지서비스 검색 요청을 수신할 수 있다.
엣지서비스 검색부(120)는, 요청수신부(110)를 통해 수신한 엣지서비스 검색 요청에 따라, 네트워크장치(100)가 갖는 각 인터페이스 별로 가입자의 데이터 처리 시 제공 가능한 엣지서비스를 검색하는 기능을 담당한다.
본 발명의 네트워크장치(100)는 데이터 송수신 영역(User Plane)의 데이터 노드 즉 UPF에 해당된다.
이에, 본 발명의 네트워크장치(100, UPF) 내 엣지서비스 검색부(120)는, UPF(100)가 갖는 각 인터페이스 N3,N6,N9 별로 가입자(예: UE(10))의 데이터 처리 시 제공 가능한 엣지서비스를 검색할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 엣지서비스 검색부(120)는, 각 인터페이스(N3, N6, N9) 별로 연결 상태로 확인되는 각 엣지 노드와의 시그널링을 수행하여, 가입자(UE(10))의 데이터 처리 시 요구성능을 만족하는 특정 엣지서비스에 대한 서비스정보를 획득한다.
이에, 엣지서비스 검색부(120)는, 전술과 같이 서비스정보가 획득된 특정 엣지서비스를, 가입자(UE(10))의 데이터 처리 시 제공 가능한 엣지서비스로서 검색할 수 있다.
검색결과 제공부(130)는, 엣지서비스 검색부(120)에서 엣지서비스를 검색한 결과를 제어 노드 예컨대 SMF로 회신하여, 제어 노드 예컨대 SMF에서 가입자(UE(10))의 데이터 세션 제어 시 엣지서비스를 적용할 수 있게 한다.
구체적으로, 검색결과 제공부(130)는, Nupf 인터페이스 기반 Response 또는 Notify 형태의 엣지서비스 검색 결과를, 제어 노드 예컨대 SMF로 회신할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 네트워크장치(100, UPF)에서 엣지서비스를 검색하는 과정(또는 엣지서비스를 검색하기 위해 수행하는 시그널링)에 대해, 구체적으로 설명하겠다.
앞서 설명한 것처럼, 엣지서비스 검색부(120)는, 가입자(UE(10))의 데이터 처리 시 요구성능을 만족하는 엣지서비스를 검색하기 위해, 각 인터페이스(N3, N6, N9) 별로 연결 상태로 확인되는 각 엣지 노드와의 시그널링을 수행한다.
구체적으로 설명하면, 엣지서비스 검색부(120)는, 먼저 각 인터페이스(N3, N6, N9) 별로 연결 상태 기반의 엣지 노드 검색을 수행할 수 있다.
본 발명에서 네트워크장치(100, UPF)는, 엣지서비스를 위해 세션에 대한 연결 상태 관리를 수행할 수 있다.
여기서, 연결 상태 관리란, UPF의 각 인터페이스(N3, N6, N9) 별로 Bandwidth, Latency, 실시간으로 세션의 QoS 품질을 확인하고, 이들을 일정한 수준으로 보장해주는 것을 의미한다.
이에, 엣지서비스 검색부(120)는, 네트워크장치(100, UPF)가 갖는 인터페이스(N3, N6, N9) 중 활성화 상태의 인터페이스를 확인하는, UPF 내 Active I/F 검색 과정을 수행할 수 있다.
예를 들면, 엣지서비스 검색부(120)는, ICMP(Internet control message protocol) 기반 Ping 방식, Neighbor Discovery Protocol (NDP) 라우터 탐색 방식 및 HTTP Keep Alive / Heartbeat, SBI 기반 HTTP Service Discovery 등, 다양한 L2 ~ L7 프로토콜을 사용하여 직접 트래픽을 송수신하여 측정하는 Active 측정 기법을 기반으로, 각 인터페이스(N3, N6, N9) 별로 Bandwidth, Latency, 세션 QoS 품질이 일정 수준 이상인지 여부를 통해 활성화 상태인지 여부를 확인할 수 있다.
또는, 엣지서비스 검색부(120)는, 송수신되고 있는 트래픽에 대한 Probing(예: 트래픽 Mirroring)을 통해 측정하는 Passive 측정 기법을 기반으로, 각 인터페이스(N3, N6, N9) 별로 Bandwidth, Latency, 세션 QoS 품질이 일정 수준 이상인지 여부를 통해 활성화 상태인지 여부를 확인할 수 있다.
그리고, 엣지서비스 검색부(120)는, 활성화 상태로 확인되는 각 인터페이스 별로, 인터페이스를 통해 연결된 적어도 하나의 엣지 노드의 주소를 검출하는, 엣지 노드 주소 검출 과정을 수행할 수 있다.
예를 들면, 엣지서비스 검색부(120)는, 활성화 상태로 확인되는 N3/N9 인터페이스에 연결되는 접속 노드(gNB, 또는 (R)AN)/UPF의 Capability를 통해 서비스 기능(엣지 노드가 구현된 경우 엣지서비스가 포함될 것임)을 확인하여 엣지서비스를 제공하는 엣지 노드의 주소를 검출할 수 있다.
또는, 엣지서비스 검색부(120)는, 활성화 상태로 확인되는 N6 인터페이스에 연결되는 Edge Server의 서비스 리스트/ID를 통해 서비스 기능을 확인하여, 엣지서비스를 제공하는 엣지 노드의 주소를 검출할 수 있다.
이에, 엣지서비스 검색부(120)는, 각 인터페이스(N3, N6, N9) 별로, 주소가 검출되는 엣지 노드를 연결 상태의 엣지 노드로서 확인할 수 있다.
엣지서비스 검색부(120)는, 전술과 같이 연결 상태 기반의 엣지 노드 검색을 통해 각 인터페이스(N3, N6, N9) 별로 각 엣지 노드가 검색/확인되면, 가입자(UE(10))의 데이터 처리 시 요구성능을 만족하는 엣지서비스를 검색하기 위해 각 엣지 노드와의 시그널링을 수행한다.
각 엣지 노드와 수행하는 시그널링은, 가입자(UE(10))의 트래픽 프로파일을 각 엣지 노드로 제공하여 가입자(UE(10))에게 엣지서비스 제공이 가능한지 요청하는 과정, 각 엣지 노드가, 가입자(UE(10))의 트래픽 프로파일을 기반으로, 엣지 노드 자신이 지원하는 엣지서비스 중 가입자(UE(10))의 데이터 처리 시 요구성능을 만족하는 특정 엣지서비스가 있는지 확인하는 과정, 각 엣지 노드 중 특정 엣지서비스가 있는 것으로 확인한 엣지 노드가, 특정 엣지서비스에 대한 서비스정보를 회신하는 과정을 포함한다.
구체적인 실시예를 설명하면, 엣지서비스 검색부(120)는, 전술과 같이 연결 상태 기반의 엣지 노드 검색을 통해 각 인터페이스(N3, N6, N9) 별로 각 엣지 노드가 검색/확인되면, 가입자(UE(10))의 트래픽 프로파일을 각 엣지 노드로 제공하여 가입자(UE(10))에게 엣지서비스 제공이 가능한지 요청할 수 있다.
이때, 가입자(UE(10))의 트래픽 프로파일에는, 가입자를 식별하기 위한 단말(UE) 주소(IMSI, MSISDN, SUPI, GPSI, IP) 등 UE 식별정보, UE 세션, UE 요구성능(bandwidth, latency 등), UE 서비스 이름 등이 포함될 수 있다.
이에, 본 발명에 따르면 엣지 노드는, UPF(100)로부터 가입자(UE(10))에게 엣지서비스 제공이 가능한지 요청을 받는 경우, 제공되는 가입자(UE(10))의 트래픽 프로파일을 기반으로, 엣지 노드 자신이 지원하는 엣지서비스 중 가입자(UE(10))의 데이터 처리 시 요구성능(bandwidth, latency 등)을 만족하는 특정 엣지서비스가 있는지 확인할 수 있다.
이에, UPF(100)로부터 가입자(UE(10))에게 엣지서비스 제공이 가능한지 요청을 받는 각 엣지 노드 중, 가입자(UE(10))의 데이터 처리 시 요구성능(bandwidth, latency 등)을 만족하는 특정 엣지서비스가 있는 것으로 확인한 엣지 노드는, 특정 엣지서비스에 대한 서비스정보를 UPF(100)로 회신하게 된다.
더 나아가, 각 엣지 노드와 수행하는 시그널링은, UPF(100)로부터 가입자(UE(10))에게 엣지서비스 제공이 가능한지 요청을 받는 각 엣지 노드 중 특정 엣지서비스가 없는 것으로 확인한 엣지 노드가, 엣지 노드 자신과 연결 상태로 확인되는 다른 엣지 노드와의 시그널링을 수행하여, 가입자(UE(10))의 데이터 처리 시 요구성능을 만족하는 특정 엣지서비스에 대한 서비스정보를 획득하는 과정, 이처럼 획득한 특정 엣지서비스의 서비스정보를 UPF(100)로 전달하여 회신하는 과정을 더 포함할 수 있다.
예를 들면, UPF(100)로부터 가입자(UE(10))에게 엣지서비스 제공이 가능한지 요청을 받는 각 엣지 노드 중, 가입자(UE(10))의 데이터 처리 시 요구성능(bandwidth, latency 등)을 만족하는 특정 엣지서비스가 없는 것으로 확인한 엣지 노드는, 전술에서 엣지서비스 검색부(120)가 수행한 연결 상태 기반의 엣지 노드 검색을 동일하게 수행하고, 엣지 노드 자신과 연결 상태로 확인되는 다른 엣지 노드로 가입자(UE(10))의 트래픽 프로파일을 전달(Relay)하여, 가입자(UE(10))에게 엣지서비스 제공이 가능한지 요청할 수 있다.
이렇게 되면, 엣지 노드로부터 가입자(UE(10))의 트래픽 프로파일을 전달(Relay)받은 다른 엣지 노드는, 전달(Relay)되는 가입자(UE(10))의 트래픽 프로파일을 기반으로, 엣지 노드 자신이 지원하는 엣지서비스 중 가입자(UE(10))의 데이터 처리 시 요구성능(bandwidth, latency 등)을 만족하는 특정 엣지서비스가 있는지 확인하고, 있다면 특정 엣지서비스에 대한 서비스정보를 엣지 노드로 회신하여 UPF(100)로 전달/회신되도록 하며, 없다면 전술의 연결 상태 기반의 엣지 노드 검색을 동일하게 수행한 후 또 다른 엣지 노드로 가입자(UE(10))의 트래픽 프로파일을 전달(Relay)할 수 있을 것이다.
물론, 본 발명에서는, 가입자(UE(10))의 데이터 처리 시 요구성능(bandwidth, latency 등)을 만족하는 특정 엣지서비스가 있는 것으로 확인한 엣지 노드가, 특정 엣지서비스에 대한 서비스정보를 UPF(100)로 회신하는 것과 별개로, 엣지 노드 자신과 연결 상태로 확인되는 다른 엣지 노드와의 시그널링을 수행하여, 가입자(UE(10))의 데이터 처리 시 요구성능을 만족하는 특정 엣지서비스에 대한 서비스정보를 획득 및 UPF(100)로 전달/회신하는 실시예도 가능할 것이다.
이때, 엣지서비스에 대한 서비스정보는, 엣지서비스의 이름, 엣지서비스를 제공하는 호스팅(Hosting) 주소, 서비스 성능, 서비스 인터페이스(I/F) 정보, I/F 부하 정보, 송수신 처리방식 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 각 엣지(Edge) 노드는, 엣지 노드 자신이 지원하는 엣지서비스에 대한 서비스정보를 보유하고 있다.
도 6은, 도 5에 도시된 엣지 노드들 중 gNB_Edge9가 보유하고 있는 서비스정보를 가정하여 도시하였다.
도 6에서 알 수 있듯이, 엣지서비스에 대한 서비스정보는, 엣지서비스의 이름(Edge Service Name), 엣지서비스를 제공하는 호스팅(Hosting) 주소(Hosting Address), 서비스 성능(성능 수치), 서비스 인터페이스(I/F) 정보(서비스 I/F Name), I/F 부하 정보(I/F Load Information), 송수신 처리방식 등의 정보를 나타낼 수 있다.
예를 들어, gNB_Edge9가 지원하는 엣지서비스 중 하나인 Local CDN은, 로컬로 컨텐츠를 캐칭해주는 서비스를 말한다.
Local CDN 서비스에 대한 서비스정보에는, gNB_Edge9가 Local CDN 서비스를 제공하는 Hosting Address(IP Flow), 이를 제공하는 성능 수치, 서비스 제공하는 서비스 I/F Name, I/F Load Information 및 송수신 처리방식이 있다.
여기서, 송수신 처리 식은 데이터를 UPF로 송수신 시 전달되는 데이터 종류를 말한다. 예를 들어, IP 통신은 (5-tuple flow), GPTU 방식은, PDU 세션 (GPTU로 encapsulation) 전달, VxLAN 통신은 트래픽을 VxLAN으로 Encapsulation하여 보낸다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 네트워크장치(100) 즉 UPF(100)가, 연결 상태 기반의 엣지 노드 검색을 수행하여, 각 인터페이스(N3, N6, N9) 별로 gNB_Edge9, gNB_Edge6, gNB_Edge2, gNB_Edge3, UPF_Edge9, UPF_Edge1을 검색/확인한 경우로 가정하고, 가입자(UE(10))의 트래픽 프로파일을 각 엣지 노드(gNB_Edge9, gNB_Edge6, gNB_Edge2, gNB_Edge3, UPF_Edge9, UPF_Edge1)로 제공하여 가입자(UE(10))에게 엣지서비스 제공이 가능한지 요청하였다고 가정한다.
그리고, 도 5에서는, 설명의 편의 상, 각 엣지 노드(gNB_Edge9, gNB_Edge6, gNB_Edge2, gNB_Edge3, UPF_Edge9, UPF_Edge1) 모두에서, 가입자(UE(10))의 데이터 처리 시 요구성능(bandwidth, latency 등)을 만족하는 특정 엣지서비스가 있는 경우로 가정하겠다.
이 경우, UPF(100)로부터 가입자(UE(10))에게 엣지서비스 제공이 가능한지 요청을 받는 각 엣지 노드 중, 가입자(UE(10))의 데이터 처리 시 요구성능(bandwidth, latency 등)을 만족하는 특정 엣지서비스가 있는 것으로 확인한 엣지 노드는, 특정 엣지서비스에 대한 서비스정보를 UPF(100)로 회신하게 된다.
도 5에서는, gNB_Edge9는 특정 엣지서비스에 대한 서비스정보(1)를 회신하고, gNB_Edge6는 특정 엣지서비스에 대한 서비스정보(2)를 회신하고, gNB_Edge2는 특정 엣지서비스에 대한 서비스정보(3)를 회신하고, gNB_Edge3는 특정 엣지서비스에 대한 서비스정보(4)를 회신하고, UPF_Edge9는 특정 엣지서비스에 대한 서비스정보(5)를 회신하고, UPF_Edge1는 특정 엣지서비스에 대한 서비스정보(6)를 회신하고 있다.
이로써, 엣지서비스 검색부(120)는, 각 인터페이스(N3, N6, N9) 별로 각 엣지 노드와의 시그널링을 수행하여 특정 엣지서비스에 대한 서비스정보(1,2,3,4,5,6)를 획득할 수 있고, 전술과 같이 서비스정보가 획득된 특정 엣지서비스를, 가입자(UE(10))의 데이터 처리 시 제공 가능한 엣지서비스로서 검색할 수 있다.
검색결과 제공부(130)는, 엣지서비스 검색부(120)에서 엣지서비스를 검색한 결과를 제어 노드 예컨대 SMF로 회신한다.
보다 구체적으로, 검색결과 제공부(130)는, 엣지서비스 검색부(120)에서 획득한 특정 엣지서비스의 서비스정보를 근거로, 네트워크장치(100, UPF) 및 엣지서비스 간 상태정보를 관리할 수 있다.
네트워크장치(100, UPF) 및 및 엣지서비스 간 상태정보(UPF 내 상태정보)는, 엣지서비스가 검색된 각 엣지 노드 별로, 엣지 노드의 인터페이스(I/F)와 노드 위치와 통신포트 및 ID 중 적어도 하나를 나타내는 서비스 인터페이스(I/F) 정보, 엣지 노드에서 이용 가능한 엣지서비스의 개수 및 엣지서비스 리스트, 엣지서비스 제공 시 네트워크장치(100, UPF)에 발생되는 부하 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예를 들면, 검색결과 제공부(130)는, 엣지서비스 검색부(120)에서 획득한 특정 엣지서비스의 서비스정보를 근거로, 도 7에 도시된 바와 같은 네트워크장치(100, UPF) 및 엣지서비스 간 상태정보(이하, UPF 내 상태정보)를 테이블 형태로 생성하여 관리할 수 있다.
도 7에 도시된 UPF 내 상태정보는, 앞서 설명한 도 5에서 가정한 실시 예에서 획득한 특정 엣지서비스의 서비스정보(1,2,3,4,5,6)를 근거로, 생성/관리한 예시이다.
이러한 UPF 내 상태정보에서, 엣지서비스가 검색된 엣지 노드 gNB_Edge9를 언급하여 설명하면, 엣지 노드 gNB_Edge9에 대하여 gNB_Edge9의 인터페이스(I/F)와 노드 위치(Location)와 통신포트(Port) 및 ID를 나타내는 서비스 인터페이스(I/F) 정보는 서비스정보에서의 서비스 I/F Name과 대응되며, 이 외에도 엣지 노드 gNB_Edge9에서 이용 가능한 특정 엣지서비스의 개수(Number of Edge Service Available) 및 엣지서비스 리스트(Edge Service Name/List), 엣지서비스 제공 시 네트워크장치(100, UPF)에 발생되는 부하 정보(UPF Load Information: bandwidth, latency) 등을 나타낼 수 있다.
그리고, 검색결과 제공부(130)는, 가입자(UE(10))에 대한 엣지서비스 검색 결과로서, 전술과 같이 가입자(UE(10))와 관련하여 관리하고 있는 UPF 내 상태정보를 제어 노드 예컨대 SMF로 회신함으로써, 제어 노드 예컨대 SMF에서 가입자(UE(10))의 세션 제어 시 적용 가능한 엣지서비스가 어떤 것들이 있는지 즉 엣지서비스를 위한 데이터 트래픽 경로(이하, User Plane Path)를 파악할 수 있게 한다.
더 나아가, 검색결과 제공부(130)는, 가입자(UE(10))와 관련하여 관리하고 있는 UPF 내 상태정보를 기 정의된 보관 및 유효 정책에 따라 보관/관리할 수 있다.
이에, 본 발명의 네트워크장치(100, UPF)에서는, 제어 노드(예: SMF)로부터 동일한 가입자(예: UE(10)) 또는 가입자(예: UE(10))와 동일하게 취급할 수 있는 가입자에 대한 엣지서비스 검색 요청 수신 시, 가입자(UE(10))와 관련하여 유효한 UPF 내 상태정보가 보유된 상태라면, 전술의 엣지 노드 검색 및 엣지서비스 검색을 거치지 않고 보유하고 있는 UPF 내 상태정보를 엣지서비스 검색 결과로서 제어 노드(예: SMF)에 회신할 수도 있다.
또는, 본 발명의 네트워크장치(100, UPF)에서는, 제어 노드(예: SMF)로부터 동일한 가입자(예: UE(10)) 또는 가입자(예: UE(10))와 동일하게 취급할 수 있는 가입자에 대한 엣지서비스 검색 요청 수신 시, 가입자(UE(10))와 관련하여 유효한 UPF 내 상태정보가 보유된 상태라면, 전술의 엣지 노드 검색 및 엣지서비스 검색을 거쳐 최신의 엣지서비스(서비스정보)를 검색하여 기 보유하고 있는 UPF 내 상태정보를 업데이트한 후, 업데이트한 UPF 내 상태정보를 엣지서비스 검색 결과로서 제어 노드(예: SMF)에 회신할 수도 있다.
이상, 본 발명의 실시예에 따르면, Nupf 인터페이스에 따른 요청 및 응답을 기반으로, UPF가 제어 평면(제어 노드)으로부터의 요청에 따라 가입자의 데이터 처리 시 제공 가능한 엣지서비스를 검색함으로써, 제어 평면(제어 노드)에서 가입자의 세션 제어 시 적용 가능한 엣지서비스를 검색할 수 있는 서비스 환경이 실현되고 있다.
특히, 본 발명의 실시예에 따르면, 제어 평면(제어 노드) 예컨대 SMF에서는, 가입자에 대한 엣지서비스 검색 결과로서 적용 가능한 엣지서비스의 종류 뿐 아니라 각 엣지서비스의 상태(예: 부하 정보: bandwidth, latency)를 파악할 수 있으므로, 가입자의 세션 제어 시 적합한(또는 최적의) 엣지서비스를 선택할 수 있는 서비스 환경이 실현되고 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 데이터 노드(예: UPF)에서 엣지서비스(Edge Service)를 검색하기 위한 방안을 기술을 실현함으로써, 제어 평면(제어 노드)에서 가입자에 적용 가능한 엣지서비스를 검색 및 선택할 수 있는 서비스 환경을 제공(실현)할 수 있는 효과를 도출한다.
이하에서는, 도 8을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 엣지서비스 검색 방법을 설명하겠다.
설명의 편의 상, 본 발명의 엣지서비스 검색 방법이 수행되는 네트워크장치로서 UPF(100)을 언급하여 설명하겠다.
본 발명의 엣지서비스 검색 방법에 따르면, UPF(100)는 제어 노드로부터 가입자(예: UE(10))에 대한 엣지서비스 검색 요청을 수신할 수 있다(S10).
구체적으로, UPF(100)는 제어 노드(예: SMF, PCF 등)로부터, SBI 기반 메시지 형태(예: Request 또는 Subscribe 메시지)의 엣지서비스 검색 요청을 수신할 수 있다.
본 발명의 엣지서비스 검색 방법에 따르면, UPF(100)는 엣지서비스 검색 요청이 수신되면(S10), 수신한 엣지서비스 검색 요청에 따라 UPF(100)가 갖는 각 인터페이스 별로 가입자(예: UE(10))의 데이터 처리 시 제공 가능한 엣지서비스를 검색한다(S20~S30).
엣지서비스 검색 과정을 구체적으로 설명하면, 먼저 UPF(100)는 UPF(100)가 갖는 각 인터페이스 N3,N6,N9 별로, 연결 상태 기반의 엣지 노드 검색을 수행할 수 있다(S20).
UPF(100)는 UPF(100)가 갖는 인터페이스(N3, N6, N9) 중 활성화 상태의 인터페이스를 확인하는, UPF 내 Active I/F 검색 과정을 수행할 수 있다.
예를 들면, UPF(100)는 ICMP(Internet control message protocol) 기반 Ping 방식, Neighbor Discovery Protocol (NDP) 라우터 탐색 방식 및 HTTP Keep Alive / Heartbeat, SBI 기반 HTTP Service Discovery 등 다양한 L2 ~ L7 프로토콜을 사용하여 직접 트래픽을 송수신하여 측정하는 Active 측정 기법을 기반으로, 각 인터페이스(N3, N6, N9) 별로 Bandwidth, Latency, 세션 QoS 품질이 일정 수준 이상인지 여부를 통해 활성화 상태인지 여부를 확인할 수 있다.
또는, UPF(100)는 송수신되고 있는 트래픽에 대한 Probing(예: 트래픽 Mirroring)을 통해 측정하는 Passive 측정 기법을 기반으로, 각 인터페이스(N3, N6, N9) 별로 Bandwidth, Latency, 세션 QoS 품질이 일정 수준 이상인지 여부를 통해 활성화 상태인지 여부를 확인할 수 있다.
그리고, UPF(100)는 활성화 상태로 확인되는 각 인터페이스 별로, 인터페이스를 통해 연결된 적어도 하나의 엣지 노드의 주소를 검출하는, 엣지 노드 주소 검출 과정을 수행할 수 있다.
예를 들면, UPF(100)는 활성화 상태로 확인되는 N3/N9 인터페이스에 연결되는 접속 노드(gNB, 또는 (R)AN)/UPF의 Capability를 통해 서비스 기능(엣지 노드가 구현된 경우 엣지서비스가 포함될 것임)을 확인하여 엣지서비스를 제공하는 엣지 노드의 주소를 검출할 수 있다.
또는, UPF(100)는 활성화 상태로 확인되는 N6 인터페이스에 연결되는 Edge Server의 서비스 리스트/ID를 통해 서비스 기능을 확인하여, 엣지서비스를 제공하는 엣지 노드의 주소를 검출할 수 있다.
엣지 노드의 주소는, L2(MAC) / L3(IP) 주소, 엣지 노드의 ID, 엣지 노드가 1개 이상일 경우 관련된 앳지 노드 그룹 ID, Edge 노드 지역 주소가 될 수 있다.
이에, UPF(100)는 각 인터페이스(N3, N6, N9) 별로, 주소가 검출되는 엣지 노드를 연결 상태의 엣지 노드로서 확인할 수 있다(S20).
그리고, UPF(100)는 연결 상태 기반의 엣지 노드 검색을 통해 각 인터페이스(N3, N6, N9) 별로 각 엣지 노드가 검색/확인되면(S20), 가입자(UE(10))의 데이터 처리 시 요구성능을 만족하는 엣지서비스를 검색하기 위해 각 엣지 노드와의 시그널링을 수행한다(S30).
예를 들면, UPF(100)는 전술과 같이 연결 상태 기반의 엣지 노드 검색을 통해 각 인터페이스(N3, N6, N9) 별로 각 엣지 노드가 검색/확인되면(S20), 가입자(UE(10))의 트래픽 프로파일을 각 엣지 노드로 제공하여 가입자(UE(10))에게 엣지서비스 제공이 가능한지 요청할 수 있다.
이에, 본 발명에 따르면 엣지 노드는, UPF(100)로부터 가입자(UE(10))에게 엣지서비스 제공이 가능한지 요청을 받는 경우, 제공되는 가입자(UE(10))의 트래픽 프로파일을 기반으로, 엣지 노드 자신이 지원하는 엣지서비스 중 가입자(UE(10))의 데이터 처리 시 요구성능(bandwidth, latency 등)을 만족하는 특정 엣지서비스가 있는지 확인할 수 있다.
이에, UPF(100)로부터 가입자(UE(10))에게 엣지서비스 제공이 가능한지 요청을 받는 각 엣지 노드 중, 가입자(UE(10))의 데이터 처리 시 요구성능(bandwidth, latency 등)을 만족하는 특정 엣지서비스가 있는 것으로 확인한 엣지 노드는, 특정 엣지서비스에 대한 서비스정보를 UPF(100)로 회신하게 된다.
이때, 엣지서비스에 대한 서비스정보는, 엣지서비스의 이름, 엣지서비스를 제공하는 호스팅(Hosting) 주소, 서비스 성능, 서비스 인터페이스(I/F) 정보, I/F 부하 정보, 송수신 처리방식 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이로써, UPF(100)는 각 인터페이스(N3, N6, N9) 별로 각 엣지 노드와의 시그널링을 수행하여 특정 엣지서비스에 대한 서비스정보(예: 도 5의 1,2,3,4,5,6)를 획득할 수 있고, 전술과 같이 서비스정보가 획득된 특정 엣지서비스를, 가입자(UE(10))의 데이터 처리 시 제공 가능한 엣지서비스로서 검색할 수 있다.
그리고, 본 발명의 엣지서비스 검색 방법에 따르면, UPF(100)는 S30단계에서 획득한 특정 엣지서비스의 서비스정보를 근거로, 도 7에 도시된 바와 같은 UPF(100) 및 엣지서비스 간 상태정보(이하, UPF 내 상태정보)를 테이블 형태로 생성하여 관리할 수 있다(S40).
도 7에 도시된 UPF 내 상태정보는, 앞서 설명한 도 5에서 가정한 실시 예에서 획득한 특정 엣지서비스의 서비스정보(1,2,3,4,5,6)를 근거로, 생성/관리한 예시이다.
그리고, 본 발명의 엣지서비스 검색 방법에 따르면, UPF(100)는 가입자(UE(10))에 대한 엣지서비스 검색 결과로서, 전술과 같이 가입자(UE(10))와 관련하여 관리하고 있는 UPF 내 상태정보를 제어 노드(예: SMF, PCF 등)로 회신함으로써(S50), 제어 노드(예: SMF, PCF 등)에서 가입자(UE(10))의 세션 제어 시 적용 가능한 엣지서비스가 어떤 것들이 있는지 인지할 수 있게 한다.
구체적으로, UPF(100)는 SBI 기반 메시지 형태(예: Response 또는 Notify 메시지)의 엣지서비스 검색 결과를, 제어 노드(예: SMF, PCF 등)로 회신할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예에 따르면, Nupf 인터페이스에 따른 요청 및 응답을 기반으로, UPF가 제어 평면(제어 노드)으로부터의 요청에 따라 가입자의 데이터 처리 시 제공 가능한 엣지서비스를 검색함으로써, 제어 평면(제어 노드)에서 가입자의 세션 제어 시 적용 가능한 엣지서비스를 검색할 수 있는 서비스 환경을 실현할 수 있다.
특히, 본 발명의 실시예에 따르면, 제어 평면(제어 노드)에서는, 가입자에 대한 엣지서비스 검색 결과로서 적용 가능한 엣지서비스의 종류 뿐 아니라 각 엣지서비스의 상태(예: 부하 정보: bandwidth, latency)를 파악할 수 있으므로, 가입자의 세션 제어 시 적합한(또는 최적의) 엣지서비스를 선택할 수 있는 서비스 환경을 실현할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 데이터 노드(예: UPF)에서 엣지서비스(Edge Service)를 검색하기 위한 방안을 기술을 실현함으로써, 제어 평면(제어 노드)에서 가입자에 적용 가능한 엣지서비스를 검색 및 선택할 수 있는 서비스 환경을 제공(실현)할 수 있는 효과를 도출한다.
본 발명의 실시예에 따른 엣지서비스 검색 방법은, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
지금까지 본 발명을 다양한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.

Claims (16)

  1. 네트워크장치에 있어서,
    제어 노드로부터 가입자에 대한 엣지서비스 검색 요청을 수신하는 요청수신부;
    상기 검색 요청에 따라, 상기 네트워크장치가 갖는 각 인터페이스 별로 상기 가입자의 데이터 처리 시 제공 가능한 엣지서비스를 검색하는 엣지서비스 검색부; 및
    상기 엣지서비스를 검색한 결과를 상기 제어 노드로 회신하여, 상기 제어 노드에서 상기 가입자의 데이터 세션 제어 시 상기 엣지서비스를 적용할 수 있게 하는 검색결과 제공부를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 엣지서비스 검색 요청 및 상기 결과 회신은,
    노드(NF: Network Function) 간 서비스 기반 인터페이스(Service Based Interface)에서 정의하는, 데이터 노드 및 제어 노드 간 인터페이스에 따라 송수신되는 것을 특징으로 하는 네트워크장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 엣지서비스 검색부는,
    상기 각 인터페이스 별로, 연결 상태로 확인되는 각 엣지 노드와의 시그널링을 수행하여, 상기 가입자의 데이터 처리 시 요구성능을 만족하는 특정 엣지서비스에 대한 서비스정보를 획득하고,
    상기 서비스정보가 획득된 상기 특정 엣지서비스를, 상기 가입자의 데이터 처리 시 제공 가능한 엣지서비스로서 검색하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 검색결과 제공부는,
    상기 획득한 특정 엣지서비스의 서비스정보를 근거로 상기 네트워크장치 및 엣지서비스 간 상태정보를 관리하고,
    상기 가입자에 대한 엣지서비스 검색 결과로서 상기 상태정보를 상기 제어 노드로 회신하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    엣지서비스에 대한 서비스정보는,
    엣지서비스의 이름, 엣지서비스를 제공하는 호스팅(Hosting) 주소, 서비스 성능, 서비스 인터페이스(I/F) 정보, I/F 부하 정보, 송수신 처리방식 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 네트워크장치 및 엣지서비스 간 상태정보는,
    엣지서비스가 검색된 각 엣지 노드 별로, 엣지 노드의 인터페이스(I/F)와 노드 위치와 통신포트 및 ID 중 적어도 하나를 나타내는 서비스 인터페이스(I/F) 정보, 엣지 노드에서 이용 가능한 엣지서비스의 개수 및 엣지서비스 리스트, 엣지서비스 제공 시 상기 네트워크장치에 발생되는 부하 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 각 엣지 노드와 수행하는 시그널링은,
    상기 가입자의 트래픽 프로파일을 상기 각 엣지 노드로 제공하여 상기 가입자에게 엣지서비스 제공이 가능한지 요청하는 과정,
    상기 각 엣지 노드가, 상기 가입자의 트래픽 프로파일을 기반으로, 엣지 노드 자신이 지원하는 엣지서비스 중 상기 가입자의 데이터 처리 시 요구성능을 만족하는 특정 엣지서비스가 있는지 확인하는 과정,
    상기 각 엣지 노드 중 상기 특정 엣지서비스가 있는 것으로 확인한 엣지 노드가, 상기 특정 엣지서비스에 대한 서비스정보를 회신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 각 엣지 노드와 수행하는 시그널링은,
    상기 각 엣지 노드 중 상기 특정 엣지서비스가 없는 것으로 확인한 엣지 노드가, 엣지 노드 자신과 연결 상태로 확인되는 다른 엣지 노드와의 시그널링을 수행하여, 상기 가입자의 데이터 처리 시 요구성능을 만족하는 특정 엣지서비스에 대한 서비스정보를 획득하고,
    상기 각 엣지 노드 중 상기 특정 엣지서비스가 없는 것으로 확인한 엣지 노드가, 상기 획득한 특정 엣지서비스의 서비스정보를 상기 네트워크장치로 회신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 엣지서비스 검색부는
    상기 네트워크장치가 갖는 인터페이스 중 활성화 상태의 인터페이스를 확인하고,
    활성화 상태로 확인되는 각 인터페이스 별로, 인터페이스를 통해 연결된 적어도 하나의 엣지 노드의 주소를 검출하여,
    각 인터페이스 별로, 주소가 검출되는 엣지 노드를 연결 상태의 엣지 노드로 확인하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치.
  10. 제 3 항에 있어서,
    상기 엣지 노드는,
    상기 네트워크장치와 N3 인터페이스를 통해 연결되는 접속 노드에 위치하거나, 상기 네트워크장치와 N9 인터페이스를 통해 연결되는 데이터 노드에 위치하거나, 상기 네트워크장치와 N6 인터페이스를 통해 연결되는 별도 노드에 위치하는 것을 특징으로 하는 네트워크장치.
  11. 네트워크장치에서 수행되는 엣지서비스 검색 방법에 있어서,
    제어 노드로부터 가입자에 대한 엣지서비스 검색 요청을 수신하는 요청수신단계;
    상기 검색 요청에 따라, 상기 네트워크장치가 갖는 각 인터페이스 별로 상기 가입자의 데이터 처리 시 제공 가능한 엣지서비스를 검색하는 엣지서비스 검색단계; 및
    상기 엣지서비스를 검색한 결과를 상기 제어 노드로 회신하여, 상기 제어 노드에서 상기 가입자의 데이터 세션 제어 시 상기 엣지서비스를 적용할 수 있게 하는 검색결과 제공단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엣지서비스 검색 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 엣지서비스 검색 요청 및 상기 결과 회신은,
    노드(NF: Network Function) 간 서비스 기반 인터페이스(Service Based Interface)에서 정의하는, 데이터 노드 및 제어 노드 간 인터페이스에 따라 송수신되는 것을 특징으로 하는 엣지서비스 검색 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 엣지서비스 검색단계는,
    상기 각 인터페이스 별로, 연결 상태로 확인되는 각 엣지 노드와의 시그널링을 수행하여, 상기 가입자의 데이터 처리 시 요구성능을 만족하는 특정 엣지서비스에 대한 서비스정보를 획득하고,
    상기 서비스정보가 획득된 상기 특정 엣지서비스를, 상기 가입자의 데이터 처리 시 제공 가능한 엣지서비스로서 검색하는 것을 특징으로 하는 엣지서비스 검색 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 검색결과 제공단계는,
    상기 획득한 특정 엣지서비스의 서비스정보를 근거로 상기 네트워크장치 및 엣지서비스 간 상태정보를 관리하고,
    상기 가입자에 대한 엣지서비스 검색 결과로서 상기 상태정보를 상기 제어 노드로 회신하는 것을 특징으로 하는 엣지서비스 검색 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 각 엣지 노드와 수행하는 시그널링은,
    상기 가입자의 트래픽 프로파일을 상기 각 엣지 노드로 제공하여 상기 가입자에게 엣지서비스 제공이 가능한지 요청하는 과정,
    상기 각 엣지 노드가, 상기 가입자의 트래픽 프로파일을 기반으로, 엣지 노드 자신이 지원하는 엣지서비스 중 상기 가입자의 데이터 처리 시 요구성능을 만족하는 특정 엣지서비스가 있는지 확인하는 과정,
    상기 각 엣지 노드 중 상기 특정 엣지서비스가 있는 것으로 확인한 엣지 노드가, 상기 특정 엣지서비스에 대한 서비스정보를 회신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 엣지서비스 검색 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 엣지서비스 검색단계는
    상기 네트워크장치가 갖는 인터페이스 중 활성화 상태의 인터페이스를 확인하고,
    활성화 상태로 확인되는 각 인터페이스 별로, 인터페이스를 통해 연결된 적어도 하나의 엣지 노드의 주소를 검출하여,
    각 인터페이스 별로, 주소가 검출되는 엣지 노드를 상기 연결 상태의 엣지 노드로 확인하는 것을 특징으로 하는 엣지서비스 검색 방법.
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