KR20220022732A

KR20220022732A - Pcf에 의해 수행되는 세션의 설립을 관리하는 방법

Info

Publication number: KR20220022732A
Application number: KR1020200104040A
Authority: KR
Inventors: 김영찬
Original assignee: 에스케이텔레콤 주식회사
Priority date: 2020-08-19
Filing date: 2020-08-19
Publication date: 2022-02-28

Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 SMF(Session Management Function) 노드와 AMF(Access and Mobility Function) 노드를 포함하는 코어 네트워크에 포함된 PCF(Policy Control Function) 노드에 의해 수행되는, 세션의 설립을 관리하는 방법은, 상기 SMF 노드로부터, 단말의 세션의 설립 요청에 따른 정책 제어 생성 요청을 수신하면, 상기 수신한 정책 제어 생성 요청에 대응하는 세션에 대한 정보를 브로드캐스트하는 단계; 및 상기 브로드캐스트에 대한 응답의 수신 여부에 기초하여, 상기 정책 제어 생성 요청에 대한 응답을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

PCF에 의해 수행되는 세션의 설립을 관리하는 방법 {METHOD FOR MANAGING ESTABLISHMENT OF SESSIONS PERFORMED BY PCF}

본 발명은 PCF에 의해 수행되는 세션의 설립을 관리하는 방법에 관한 것이다.

LTE 통신시스템에서 통신서비스의 종류 및 전송 요구 속도 등이 다양해짐에 따라, LTE 주파수 증설 및 5G 통신시스템으로의 진화가 활발하게 진행되고 있다.

이와 같이 빠르게 진화되고 있는 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.

한편, 이동통신망에서의 세션 관리는 이동통신 단말이 전원을 켤 때 등과 같이 IP(Internet Protocol) 주소를 신규로 할당하는 과정과 이동통신 단말이 전원을 끌 때 등과 같이 할당된 IP 주소를 해제하는 과정 등을 포함하는 세션의 생성 및 삭제와 관련된 일련의 과정을 의미한다.

단말 내부의 사유 또는 네트워크의 장애 등으로 인하여, 기존의 코어 네트워크와 세션이 연결되었음에도 불구하고, 새로운 코어 네트워크와 동일한 세션에 대한 연결을 수행하는 경우가 있다.

이러한 경우, 기존의 코어 네트워크에는 단말 장치와의 세션에 대한 정보가 삭제되지 않은 채로 남아 있으면서, 새로운 코어 네트워크에도 동일한 세션에 대한 정보가 저장되므로, 네트워크 자원 관리 측면에서는 불필요하게 자원을 소비하는 꼴이 된다.

따라서, 단말이 새로운 코어 네트워크와 세션에 대한 연결을 수행할 때, 세션의 설립을 관리하는 방법이 문제될 수 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 세션에 대한 정보를 인접한 PCF로 브로드캐스트함으로써, PCF가 세션의 설립을 관리하는 방법을 제공하는 것이다.

다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 정책 제어 생성 요청에 대한 응답을 결정하는 단계는, 기 설정된 시간 구간 동안 상기 브로드캐스트에 대한 응답이 수신되지 않는 경우, 상기 정책 제어 생성 요청에 따라 QoS(Quality of Service) 정책을 설정할 수 있다.

상기 정책 제어 생성 요청에 대한 응답을 결정하는 단계는, 기 설정된 시간 구간 내에 인접 PCF 노드로부터 상기 브로드캐스트에 대한 응답이 수신된 경우, 상기 정책 제어 생성 요청에 대한 응답으로 QoS 정책을 설정하지 않기로 결정할 수 있다.

상기 코어 네트워크는 NRF(NF Repository Function) 노드를 더 포함하고, 상기 정책 제어 생성 요청에 대한 응답을 결정하는 단계는, 상기 NRF 노드로부터 상기 SMF 노드 또는 상기 AMF 노드의 장애를 나타내는 메시지가 수신되고, 기 설정된 시간 구간 내에 인접 PCF 노드로부터 상기 브로드캐스트에 대한 응답이 수신된 경우, 상기 정책 제어 생성 요청에 따라 QoS 정책을 설정하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 SMF(Session Management Function) 노드를 포함하는 코어 네트워크에 포함된 PCF(Policy Control Function) 노드에 의해 수행되는, 세션의 설립을 관리하는 방법은, 상기 SMF 노드로부터, 단말로부터 세션의 설립 요청에 따른 정책 제어 생성 요청을 수신하는 단계; 상기 수신한 정책 제어 생성 요청에 포함된 세션에 대한 정보가 인접 PCF 노드로부터 기 수신한 세션에 대한 정보와 동일한지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과에 기초하여, 상기 정책 제어 생성 요청에 대한 응답을 결정하고, 결정된 상기 응답을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 컴퓨터 프로그램을 저장하고 있는 컴퓨터 판독 가능 기록매체는, 상기 SMF 노드로부터, 단말의 세션의 설립 요청에 따른 정책 제어 생성 요청을 수신하면, 상기 수신한 정책 제어 생성 요청에 대응하는 세션에 대한 정보를 브로드캐스트하는 단계; 및 상기 브로드캐스트에 대한 응답의 수신 여부에 기초하여, 상기 정책 제어 생성 요청에 대한 응답을 결정하는 단계를 포함하는 세션의 설립을 관리하는 방법을 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 컴퓨터 프로그램을 저장하고 있는 컴퓨터 판독 가능 기록매체는, 상기 SMF 노드로부터, 단말로부터 세션의 설립 요청에 따른 정책 제어 생성 요청을 수신하는 단계; 상기 수신한 정책 제어 생성 요청에 포함된 세션에 대한 정보가 인접 PCF 노드로부터 기 수신한 세션에 대한 정보와 동일한지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과에 기초하여, 상기 정책 제어 생성 요청에 대한 응답을 결정하고, 결정된 상기 응답을 전송하는 단계를 포함하는 세션의 설립을 관리하는 방법을 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 의하면, PCF가 인접한 PCF에게 세션에 대한 정보를 브로드캐스트함으로써, 세션을 중복적으로 설립함으로 인한 자원의 낭비를 제거할 수 있다.

도 1은 5G 통신 시스템의 아키텍처를 개념적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기능을 수행하는 네트워크 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 3은 제안 1의 일 실시 예에 따라 인접 PCF에 세션 정보가 저장되어 있지 않은 경우 세션의 설립을 관리하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 제안 1의 다른 실시 예에 따라 인접 PCF에 저장된 세션과 동일한 세션에 대한 설립 요청을 수신하는 경우 세션의 설립을 관리하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 제안 1의 또 다른 실시 예에 따라 장애가 있는 네트워크 노드에 기 설립된 세션과 동일한 세션에 대한 설립 요청을 수신하는 경우 세션의 설립을 관리하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 제안 2의 일 실시 예에 따라 인접 PCF에 세션 정보가 저장되어 있지 않은 경우 세션의 설립을 관리하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 제안 2의 다른 실시 예에 따라 설립을 요청받은 세션에 대한 정보가 기 저장된 세션에 대한 정보와 동일한 경우 세션의 설립을 관리하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 제안 2의 또 다른 실시 예에 따라 설립을 요청받은 세션에 대한 정보가 기 저장된 세션에 대한 정보 중에서 장애가 있는 네트워크 노드에 기 설립된 세션에 대한 정보와 동일한 경우 세션의 설립을 관리하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기능을 수행하는 장치들을 나타내는 블록도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 5G 통신 시스템의 아키텍처를 개념적으로 나타낸 블록도이다.

도 1을 참조하면, 5G 통신 시스템의 아키텍처는 다양한 구성요소들(즉, 네트워크 기능(Network Function, NF)들을 포함할 수 있으며, 도 1은 그 중에서 일부에 해당하는, 인증 서버 기능(AUSF: Authentication Server Function), 액세스 및 이동성 관리 기능(AMF: (Core) Access and Mobility Management Function), 세션 관리 기능(SMF: Session Management Function), 정책 제어 기능(PCF: Policy Control function), 어플리케이션 기능(AF: Application Function), 통합된 데이터 관리(UDM: Unified Data Management), 데이터 네트워크(DN: Data network), 사용자 평면 기능(UPF: User plane Function), 네트워크 노출 기능(NEF: Network Exposure Function), NF 저장소 기능(NRF: NF Repository Function), (무선) 액세스 네트워크((R)AN: (Radio) Access Network) 및 사용자 장치(UE: User Equipment)가 도시되어 있다.

제어 평면 기능(CPF: Control Plane Function)는 AUSF, PCF, AF, UDM, NEF, AMF 및 SMF를 포함할 수 있다. CPF 노드 내의 네트워크 기능들(예를 들어, AMF)은 다른 인증된 네트워크 기능들이 자신의 서비스에 액세스하는 것을 허용할 수 있다.

각 NF들은 다음과 같은 기능을 지원한다.

AUSF는 UE의 인증을 위한 데이터를 저장할 수 있다.

AMF는 UE 단위의 접속 및 이동성 관리를 위한 기능을 제공하며, 하나의 UE 당 기본적으로 하나의 AMF에 연결될 수 있다. 구체적으로, AMF는 3GPP 액세스 네트워크들 간의 이동성을 위한 CN 노드 간 시그널링, 무선 액세스 네트워크(RAN: Radio Access Network) CP 인터페이스(즉, N2 인터페이스)의 종단(termination), NAS 시그널링의 종단(N1), NAS 시그널링 보안(NAS 암호화(ciphering) 및 무결성 보호(integrity protection)), AS 보안 제어, 등록 관리(등록 영역(Registration Area) 관리), 연결 관리, 아이들 모드 UE 접근성(reachability) (페이징 재전송의 제어 및 수행 포함), 이동성 관리 제어(가입 및 정책), 인트라-시스템 이동성 및 인터-시스템 이동성 지원, 네트워크 슬라이싱(Network Slicing)의 지원, SMF 선택, 합법적 감청(Lawful Intercept)(AMF 이벤트 및 LI 시스템으로의 인터페이스에 대한), UE와 SMF 간의 세션 관리(SM: session management) 메시지의 전달 제공, SM 메시지 라우팅을 위한 트랜스패런트 프록시(Transparent proxy), 액세스 인증(Access Authentication), 로밍 권한 체크를 포함한 액세스 허가(Access Authorization), UE와 SMSF 간의 SMS 메시지의 전달 제공, 보안 앵커 기능(SEA: Security Anchor Function), 보안 컨텍스트 관리(SCM: Security Context Management) 등의 기능을 지원할 수 있다.

AMF의 일부 또는 전체의 기능들은 하나의 AMF의 단일 인스턴스(instance) 내에서 지원될 수 있다.

DN은 예를 들어, 운영자 서비스, 인터넷 접속, IP 멀티미디어 서브시스템(IMS), 또는 서드파티(3rd party) 서비스 등을 의미할 수 있다.

PCF는 네트워크 슬라이스 정책, QoS 정책, 세션 관리 등의 정책을 결정하는 기능을 제공한다. 구체적으로, PCF는 네트워크 동작을 통제하기 위한 단일화된 정책 프레임워크 지원, CP 기능(들)(예를 들어, AMF, SMF 등)이 정책 규칙을 시행할 수 있도록 정책 규칙 제공, 사용자 데이터 저장소(UDR: User Data Repository) 내 정책 결정을 위해 관련된 가입 정보에 액세스하기 위한 프론트 엔드(Front End) 구현 등의 기능을 지원할 수 있다.

SMF는 세션 관리 기능을 제공하며, UE가 다수 개의 세션을 가지는 경우 각 세션 별로 서로 다른 SMF에 의해 관리될 수 있다. 구체적으로, SMF는 세션 관리(예를 들어, UPF와 AN 노드 간의 터널(tunnel) 유지를 포함하여 세션 확립, 수정 및 해제), UE IP 주소 할당 및 관리(선택적으로 인증 포함), UP 기능의 선택 및 제어, UPF에서 트래픽을 적절한 목적지로 라우팅하기 위한 트래픽 스티어링(traffic steering) 설정, 정책 제어 기능(Policy control functions)를 향한 인터페이스의 종단, 정책 및 QoS의 제어 부분 시행, 합법적 감청(Lawful Intercept)(SM 이벤트 및 LI 시스템으로의 인터페이스에 대한), NAS 메시지의 SM 부분의 종단, 하향링크 데이터 통지(Downlink Data Notification), AN 특정 SM 정보의 개시자(AMF를 경유하여 N2를 통해 AN에게 전달), 세션의 SSC 모드 결정, 로밍 기능 등의 기능을 지원할 수 있다.

SMF의 일부 또는 전체의 기능들은 하나의 SMF의 단일 인스턴스(instance) 내에서 지원될 수 있다.

UDM은 사용자의 가입 데이터, 정책 데이터 등을 저장한다. UDM은 2개의 부분, 즉 어플리케이션 프론트 엔드(FE: front end) 및 사용자 데이터 저장소(UDR: User Data Repository)를 포함할 수 있다.

FE는 위치 관리, 가입 관리, 자격 증명(credential)의 처리 등을 담당하는 UDM FE와 정책 제어를 담당하는 PCF를 포함한다. UDR은 UDM-FE에 의해 제공되는 기능들을 위해 요구되는 데이터와 PCF에 의해 요구되는 정책 프로파일을 저장한다. UDR 내 저장되는 데이터는 가입 식별자, 보안 자격 증명(security credential), 액세스 및 이동성 관련 가입 데이터 및 세션 관련 가입 데이터를 포함하는 사용자 가입 데이터와 정책 데이터를 포함한다. UDM-FE는 UDR에 저장된 가입 정보에 액세스하고, 인증 자격 증명 처리(Authentication Credential Processing), 사용자 식별자 핸들링(User Identification Handling), 액세스 인증, 등록/이동성 관리, 가입 관리, SMS 관리 등의 기능을 지원할 수 있다.

UPF는 DN으로부터 수신한 하향링크 PDU를 (R)AN을 경유하여 UE에게 전달하며, (R)AN을 경유하여 UE로부터 수신한 상향링크 PDU를 DN으로 전달할 수 있다. 구체적으로, UPF는 인트라(intra)/인터(inter) RAT 이동성을 위한 앵커 포인트, 데이터 네트워크(Data Network)로의 상호연결(interconnect)의 외부 PDU 세션 포인트, 패킷 라우팅 및 포워딩, 패킷 검사(inspection) 및 정책 규칙 시행의 사용자 평면 부분, 합법적 감청(Lawful Intercept), 트래픽 사용량 보고, 데이터 네트워크로의 트래픽 플로우의 라우팅을 지원하기 위한 상향링크 분류자(classifier), 멀티-홈(multi-homed) PDU 세션을 지원하기 위한 브랜치 포인트(Branching point), 사용자 평면을 위한 QoS 핸들링(handling)(예를 들어 패킷 필터링, 게이팅(gating), 상향링크/하향링크 레이트 시행), 상향링크 트래픽 검증 (서비스 데이터 플로우(SDF: Service Data Flow)와 QoS 플로우 간 SDF 매핑), 상향링크 및 하향링크 내 전달 레벨(transport level) 패킷 마킹, 하향링크 패킷 버퍼링 및 하향링크 데이터 통지 트리거링 기능 등의 기능을 지원할 수 있다.

UPF의 일부 또는 전체의 기능들은 하나의 UPF의 단일 인스턴스(instance) 내에서 지원될 수 있다.

AF는 서비스 제공(예를 들어, 트래픽 라우팅 상에서 어플리케이션 영향, 네트워크 능력 노출(Network Capability Exposure) 접근, 정책 제어를 위한 정책 프레임워크와의 상호동작 등의 기능을 지원)을 위해 3GPP 코어 네트워크와 상호 동작할 수 있다.

NEF는 3GPP 네트워크 기능들에 의해 제공되는 예를 들어, 제3자(3rd party), 내부 노출(internal exposure)/재노출(re-exposure), 어플리케이션 기능, 에지 컴퓨팅(Edge Computing)을 위한 서비스들 및 능력들을 안전하게 노출하기 위한 수단을 제공한다. NEF는 다른 네트워크 기능(들)로부터 (다른 네트워크 기능(들)의 노출된 능력(들)에 기반한) 정보를 수신할 수 있다. NEF는 데이터 저장 네트워크 기능으로의 표준화된 인터페이스를 이용하여 구조화된 데이터로서 수신된 정보를 저장할 수 있다. 저장된 정보는 NEF에 의해 다른 네트워크 기능(들) 및 어플리케이션 기능(들)에게 재노출(re-expose)되고, 분석 등과 같은 다른 목적으로 이용될 수 있다.

NRF는 서비스 디스커버리 기능을 지원할 수 있다. NF 인스턴스로부터 NF 디스커버리 요청 수신하고, 발견된 NF 인스턴스의 정보를 NF 인스턴스에게 제공할 수 있다. 또한, 이용 가능한 NF 인스턴스들과 그들이 지원하는 서비스를 유지할 수 있다.

(R)AN은 4G 무선 액세스 기술의 진화된 버전인 진화된 E-UTRA(evolved E-UTRA)와 새로운 무선 액세스 기술(NR: New Radio)(예를 들어, gNB)을 모두 지원하는 새로운 무선 액세스 네트워크를 총칭할 수 있다.

UE(User Equipment)는 사용자 기기를 의미할 수 있다. 사용자 장치는 단말(terminal), ME(Mobile Equipment), MS(Mobile Station) 등의 용어로 언급될 수 있다. 또한, 사용자 장치는 노트북, 휴대폰, PDA(Personal Digital Assistant), 스마트폰, 멀티미디어 기기 등과 같이 휴대 가능한 기기일 수 있고, 또는 PC(Personal Computer), 차량 탑재 장치와 같이 휴대 불가능한 기기일 수도 있다.

도 1에서는 비구조화된 데이터 저장 네트워크 기능(UDSF: Unstructured Data Storage network function), 구조화된 데이터 저장 네트워크 기능(SDSF: Structured Data Storage network function)가 도시되지 않았으나, 도 1에서 도시된 모든 NF들은 필요에 따라 UDSF, SDSF와 상호동작을 수행할 수 있다.

SDSF는 어떠한 NEF에 의한 구조화된 데이터로서 정보를 저장 및 회수(retrieval) 기능을 지원하기 위한 선택적인 기능일 수 있다.

UDSF은 어떠한 NF에 의한 비구조적 데이터로서 정보를 저장 및 회수(retrieval) 기능을 지원하기 위한 선택적인 기능일 수 있다.

다음은 도 1과 같이 표현된 5G 시스템 아키텍처에 포함되는 서비스-기반 인터페이스를 예시한다.

- Namf: AMF에 의해 제공되는(exhibited) 서비스-기반 인터페이스

- Nsmf: SMF에 의해 제공되는(exhibited) 서비스-기반 인터페이스

- Nnef: NEF에 의해 제공되는(exhibited) 서비스-기반 인터페이스

- Npcf: PCF에 의해 제공되는(exhibited) 서비스-기반 인터페이스

- Nudm: UDM에 의해 제공되는(exhibited) 서비스-기반 인터페이스

- Naf: AF에 의해 제공되는(exhibited) 서비스-기반 인터페이스

- Nnrf: NRF에 의해 제공되는(exhibited) 서비스-기반 인터페이스

- Nausf: AUSF에 의해 제공되는(exhibited) 서비스-기반 인터페이스

- Nupf: UPF에 의해 제공되는(exhibited) 서비스-기반 인터페이스

또한, 5G 통신 시스템에서는, 5G 통신 시스템 내 NF들 간을 연결하는 개념적인 링크를 참조 포인트(reference point)라고 정의한다. 다음은 5G 통신 시스템의 아키텍처에 포함되는 참조 포인트를 예시한다.

- N1(또는 NG1): UE와 AMF 간의 참조 포인트

- N2(또는 NG2): (R)AN과 AMF 간의 참조 포인트

- N3(또는 NG3): (R)AN과 UPF 간의 참조 포인트

- N4(또는 NG4): SMF와 UPF 간의 참조 포인트

- N5(또는 NG5): PCF와 AF 간의 참조 포인트

- N6(또는 NG6): UPF와 데이터 네트워크 간의 참조 포인트

- N7(또는 NG7): SMF와 PCF 간의 참조 포인트

- N24(또는 NG24): 방문 네트워크(visited network) 내 PCF와 홈 네트워크(home network) 내 PCF 간의 참조 포인트

- N8(또는 NG8): UDM과 AMF 간의 참조 포인트

- N9(또는 NG9): 2개의 코어 UPF들 간의 참조 포인트

- N10(또는 NG10): UDM과 SMF 간의 참조 포인트

- N11(또는 NG11): AMF와 SMF 간의 참조 포인트

- N12(또는 NG12): AMF와 AUSF 간의 참조 포인트

- N13(또는 NG13): UDM과 인증 서버 기능(AUSF: Authentication Server function) 간의 참조 포인트

- N14(또는 NG14): 2개의 AMF들 간의 참조 포인트

- N15(또는 NG15): 비-로밍 시나리오의 경우, PCF와 AMF 간의 참조 포인트, 로밍 시나리오의 경우 방문 네트워크(visited network) 내 PCF와 AMF 간의 참조 포인트

- N16(또는 NG16): 2개의 SMF들 간의 참조 포인트 (로밍 시나리오의 경우, 방문 네트워크(visited network) 내 SMF와 홈 네트워크(home network) 내 SMF 간의 참조 포인트)

- N17(또는 NG17): AMF와 EIR 간의 참조 포인트

- N18(또는 NG18): 어떠한 NF와 UDSF 간의 참조 포인트

- N19(또는 NG19): PSA UPF와 PSA UPF 간의 참조 포인트

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기능을 수행하는 네트워크 시스템을 나타내는 블록도이다.

도 2을 참조하면, 네트워크 시스템(10)은 하나 이상의 단말 장치(100), 복수의 AMF들(210, 310, 410), 복수의 SMF들(220, 320, 420) 및 복수의 PCF들(200, 300, 400)을 포함할 수 있다.

본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여 제1 PCF(200)가 제1 AMF(210) 및 제1 SMF(220)와 연결되고, 제2 PCF(300)가 제2 AMF(310) 및 제2 SMF(310)와 연결되고, 제3 PCF(400)가 제3 AMF(410) 및 제3 SMF(420)와 연결되는 것으로 설명하였지만, 이에 한정되지 않는다. 즉, 실시예에 따라, 적어도 하나의 PCF가 둘 이상의 AMF 및/또는 SMF와 연결될 수도 있다.

실시예에 따라, 네트워크 시스템(10)은 복수의 코어 네트워크들을 포함하고, AMF들(210, 310, 410) 각각, SMF들(220, 320, 420) 각각 및 PCF들(200, 300, 400) 각각은 서로 다른 코어 네트워크에 포함될 수 있다. 예컨대, 제1 AMF(210), 제1 SMF(220) 및 제1 PCF(200)는 제1 코어 네트워크(20)에, 제2 AMF(310), 제2 SMF(320) 및 제2 PCF(300)는 제2 코어 네트워크(30)에, 제3 AMF(410), 제3 SMF(420) 및 제3 PCF(400)는 제3 코어 네트워크(40)에 포함될 수 있다.

실시예에 따라, 복수의 PCF들(200, 300, 400)은 서로 인접하여 위치할 수 있다. 따라서, 예컨대, 제1 PCF(200)가 소정의 신호를 브로드캐스트(broadcast)하는 경우, 제2 PCF(300) 및 제3 PCF(400)는 제1 PCF(200)가 브로드캐스트한 신호를 수신할 수 있다.

단말 장치(100)는 단말 내부의 사유 또는 네트워크의 장애 등으로 인하여, 기존의 코어 네트워크(예컨대, 제1 코어 네트워크(20))와 세션이 연결되었음에도 불구하고, 새로운 코어 네트워크(예컨대, 제2 코어 네트워크(30))와 동일한 세션에 대한 연결을 수행할 수 있다.

이러한 경우, 기존의 코어 네트워크에는 단말 장치와의 세션에 대한 정보가 삭제되지 않은 채로 남아 있으면서, 새로운 코어 네트워크에도 동일한 세션에 대한 정보가 저장되므로, 네트워크 자원 관리 측면에서는 불필요하게 자원을 소비하는 꼴이 되므로, 단말이 새로운 코어 네트워크와 세션에 대한 연결을 수행할 때, 세션의 설립을 관리하는 방법이 문제될 수 있다.

따라서, 이하에서는, 단말 장치가 기존에 연결이 존재하는 세션에 대해 새롭게 다른 코어 네트워크와 연결하고자 하는 경우, PCF가 단말 장치의 세션 설립 요청을 관리하는 방안을 제안한다.

<제안 1: 신규의 세션 설립 요청을 수신할 때, 인접 PCF로 세션에 대한 정보를 브로드캐스트하고, 브로드캐스트에 대한 응답에 기초하여 동일한 세션의 존재 여부를 판단하는 방법>

도 3은 제안 1의 일 실시 예에 따라 인접 PCF에 세션 정보가 저장되어 있지 않은 경우 세션의 설립을 관리하는 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 단말 장치(100)는, 5G 네트워크에 접속하기 위해, 제1 AMF(210)에 세션 설립 요청(예컨대, PDU Session Establishment Request)을 전송할 수 있다. 제1 AMF(210)는 단말 장치(100)로부터 세션 설립 요청을 수신한 경우, 제1 SMF(220)로 세션 생성 컨텍스트 요청(예컨대, Nsmf_PDUSession_CreateSMContext Request)을 전송하고, 제1 SMF(220)는 설립 요청을 수신한 세션에 대한 정책을 설정하기 위해 제1 PCF(200)로 정책 제어 생성 요청(예컨대, Npcf_SMPolicyControl_Create request)을 전송할 수 있다(S300).

본 명세서에서는, 설명의 편의를 위해, 제1 SMF(220)가 제1 PCF(200)로 정책 제어 생성 요청을 전송하는 것으로 설명하였지만, 이에 한정되지 않는다. 즉, 실시예에 따라, 제1 SMF(220)는 정책 제어 생성 요청이 아닌 정책 제어 업데이트 요청(예컨대, Npcf_SMPolicyControl_Update request)을 전송할 수 있으며, 제1 SMF(220)가 아닌 제1 AMF(210)가 설립 요청을 수신한 세션에 대한 정책을 설정하기 위해 제1 PCF(200)로 정책 제어 생성 요청(예컨대, Npcf_AMPolicyControl_Create request) 또는 정책 제어 업데이트 요청(예컨대, Npcf_AMPolicyControl_Update request)을 전송할 수도 있다. 해당 내용은 도 3뿐만 아니라 도 4 내지 도 8에도 동일하게 적용될 수 있다.

정책 제어 생성 요청을 수신한 제1 PCF(200)는 정책 제어 생성을 요청받은 세션에 대한 정보가 인접하는 제2 PCF(300) 및 제3 PCF(400) 중에서 어느 하나에 기 저장되어 있는지 여부를 판단하기 위하여, 정책 제어 생성을 요청받은 세션에 대한 정보를 브로드캐스트(broadcast)할 수 있다(S310).

이때, 상기 세션에 대한 정보는 브로드캐스트한 코어 네트워크와 관련된 정보로서, 제1 PCF(200)의 식별자(ID), SUPI(Subscriber Permanent Identifier), DNN(Data Network Name) 및 NSSAI(Network Slice Selection Assistance Information) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

브로드캐스트된 세션에 대한 정보를 수신한 제2 PCF(300)와 제3 PCF(400)는 기 저장된 세션에 대한 정보를 확인하여(S320), 기 저장된 세션에 대한 정보 중에서 수신한 세션에 대한 정보와 일치하는 정보가 있는지 여부를 판단할 수 있다.

판단 결과, 기 저장된 세션에 대한 정보 중에는 수신한 세션에 대한 정보와 일치하는 정보가 존재하지 않는 경우, 제2 PCF(300)와 제3 PCF(400)는 세션에 대한 정보의 수신에 대한 응답을 하지 않을 수 있다.

브로드캐스트한 세션에 대한 정보에 대한 응답을 기 설정된 시간 동안 수신하지 못한 경우, 제1 PCF(200)는 제2 PCF(300) 및 제3 PCF(400) 중에는 설립을 요청받은 세션에 대한 정보가 저장되어 있지 않는 것으로 판단하고, 제1 PCF(200)는 정책 제어 생성을 요청받은 세션에 대한 QoS 정책을 설정하고, 설정된 QoS 정책 및 세션에 대한 정보를 DB에 저장할 수 있다(S330).

제1 PCF(200)는 QoS 정책을 설정했음을 나타내는 정책 제어 생성 응답(예컨대, Npcf_SMPolicyControl_Create response)을 제1 SMF(220)로 전송하고, 정책 제어 생성 응답을 수신한 제1 SMF(220)는 제1 AMF(210)에게 세션 생성 컨텍스트 응답(예컨대, Nsmf_PDUSession_CreateSMContext Response)을 전송할 수 있다. 이에 따라, 제1 AMF(210)는 세션 설립이 완료되었음을 나타내는 세션 설립 승인(예컨대, PDU Session Establishment Accept)을 단말 장치(100)로 전송할 수 있으며(S340), 이로써 단말 장치(100)와의 세션 설립이 완료될 수 있다.

본 명세서에서는, 설명의 편의를 위해, 제1 PCF(200)가 QoS 정책을 결정했음을 나타내는 정책 제어 생성 응답을 제1 SMF(220)로 전송하는 것으로 설명하였지만, 이에 한정되지 않는다. 즉, 실시예에 따라, 제1 PCF(200)는 정책 제어 생성 응답이 아닌 정책 제어 업데이트 응답(예컨대, Npcf_SMPolicyControl_Update response)을 전송할 수 있으며, 제1 SMF(220)가 아닌 제1 AMF(210)에게 QoS 정책을 결정했음을 알리기 위해 제1 AMF(210)에게 정책 제어 생성 응답(예컨대, Npcf_AMPolicyControl_Create response) 또는 정책 제어 업데이트 응답(예컨대, Npcf_AMPolicyControl_Update response)을 전송할 수도 있다. 해당 내용은 도 3뿐만 아니라 도 4 내지 도 8에도 동일하게 적용될 수 있다.

이로서, 제1 AMF(210), 제1 SMF(220) 및 제1 PCF(200)를 포함하는 제1 코어 네트와크와 단말 장치(100) 사이의 세션 연결이 완료될 수 있으며, 제1 PCF(200)는 QoS 정책을 설정하기 전에 인접하는 제2 PCF(300)와 제3 PCF(400)에게 세션에 대한 정보를 브로드캐스트 함으로써, 세션에 대한 정보가 PCF들(200, 300, 400)에 중복되게 저장되는 상황을 예방할 수 있다.

도 4는 제안 1의 다른 실시 예에 따라 인접 PCF에 저장된 세션과 동일한 세션에 대한 설립 요청을 수신하는 경우 세션의 설립을 관리하는 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 4를 참조하면, 단말 장치(100)는 제1 AMF(210)로 세션 설립 요청을 전송하고, 제1 PCF(200)가 요청받은 세션에 대한 QoS 정책을 설정함으로써, 단말 장치(100)은 제1 코어 네트워크(20)와 세션 설립을 완료할 수 있다(S400).

다만, 단말 장치(100)와 제1 코어 네트워크(20)와의 세션 설립이 기 완료된 경우라 하더라도, 단말 장치(100) 내부의 사유로 인하여, 단말 장치(100)는 제2 코어 네트워크(30)로 세션을 연결하기 위해, 제2 AMF(310)로 세션 설립 요청을 전송할 수 있다. 세션 설립 요청을 수신한 제2 AMF(310)는 제2 SMF(320)로 세션 생성 컨텍스트 요청을 전송하고, 제2 SMF(320)는 설립 요청을 수신한 세션에 대한 정책을 설정하기 위해 제2 PCF(300)로 정책 제어 생성 요청을 전송할 수 있다(S410).

정책 제어 생성 요청을 수신한 제2 PCF(300)는 정책 제어 생성을 요청받은 세션에 대한 정보가 인접하는 제1 PCF(100) 및 제3 PCF(400) 중에서 어느 하나에 기 저장되어 있는지 여부를 판단하기 위하여, 정책 제어 생성을 요청받은 세션에 대한 정보를 브로드캐스트(broadcast)할 수 있다(S420).

브로드캐스트된 세션에 대한 정보를 수신한 제1 PCF(200)와 제3 PCF(400)는 기 저장된 세션에 대한 정보를 확인하여(S430), 기 저장된 세션에 대한 정보 중에서 수신한 세션에 대한 정보와 일치하는 정보가 있는지 여부를 판단할 수 있다.

보다 자세하게는, 제1 PCF(200)는 수신한 세션에 대한 정보에 포함된 SUPI와 기 저장된 세션에 대한 정보에 포함된 SUPI를 비교하여, 세션 설립 요청을 전송한 단말의 동일 여부를 판단할 수 있다. 예컨대, 수신한 세션에 대한 정보에 포함된 SUPI와 기 저장된 세션에 대한 정보에 포함된 SUPI가 동일한 경우, 제1 PCF(200)는 세션 설립 요청을 전송한 단말과 기 저장된 세션에 대한 정보를 전송했던 단말이 동일하다고 판단할 수 있다.

전송한 단말이 동일한 정보들 중에서, 제1 PCF(200)는 수신한 세션에 대한 정보에 포함된 DNN과 NSSAI와 기 저장된 세션에 대한 정보에 포함된 DNN과 NSSAI를 비교하여, 설립을 요청한 세션과 기 저장된 세션이 동일한 종류인지 여부를 판단할 수 있다. 예컨대, 수신한 세션에 대한 정보에 포함된 DNN과 NSSAI와 기 저장된 세션에 대한 정보에 포함된 DNN과 NSSAI가 동일한 경우, 제1 PCF(200)는 설립을 요청한 세션과 기 저장된 세션이 동일한 종류의 세션이라고 판단할 수 있다.

즉, 제1 PCF(200)는 기 저장된 세션에 대한 정보에 포함된 SUPI와 수신한 세션에 대한 정보에 포함된 SUPI를 먼저 비교하여 단말의 동일성을 판단하고, 단말의 동일성이 인정된 정보에 포함된 DNN과 NSSAI와 수신한 세션에 대한 정보에 포함된 DNN과 NSSAI를 비교하여 세션의 종류의 동일성을 판단함으로써, 제2 PCF(300)로부터 수신한 세션에 대한 정보가 기 저장된 정보와 동일하다고 결정할 수 있다.

판단 결과, 제1 PCF(200)에 기 저장된 세션에 대한 정보 중에 수신한 세션에 대한 정보와 일치하는 정보가 존재하는 경우, 제1 PCF(200)는 수신한 세션에 대한 정보와 일치하는 정보가 존재함을 나타내는 응답을 전송할 수 있다(S440).

또한, 제1 PCF(200)는 세션의 중복 설립으로 인한 자원의 낭비를 방지 하기 위하여, 제2 PCF(300)가 설립 요청을 수신한 세션을 재활성화할 수 있다. 이를 위해, 제1 PCF(200)는 제1 AMF(210) 및 제1 SMF(220)로 세션의 재활성화를 나타내는 정책 제어 업데이트 알림을 전송할 수 있다(S450). 예컨대, 제1 PCF(200)는 제1 AMF(210)로 Npcf_AMPolicyControl_UpdateNotify 메시지를 전송하고, 제1 SMF(220)로 Npcf_SMPolicyControl_UpdateNotify 메시지를 전송할 수 있다.

한편, 제1 PCF(200)로부터 브로드캐스트에 대한 응답을 수신한 경우, 제2 PCF(300)는 제1 PCF(200)에 설립을 요청받은 세션과 동일한 세션이 저장되어 있다고 판단하고, 수신한 세션 설립 요청에 대한 QoS 정책을 설정하지 않을 수 있다.

제2 PCF(300)는 QoS 정책을 설정하지 않음을 나타내는 정책 제어 생성 응답을 제2 SMF(320)로 전송하고, 제2 SMF(320)는 제1 AMF(210)에게 세션 생성이 실패했음을 나타내는 세션 생성 컨텍스트 응답(예컨대, Nsmf_PDUSession_CreateSMContext Response)을 전송할 수 있다. 이에 따라, 제2 AMF(310)는 세션 설립이 실패했음을 나타내는 세션 설립 거절(예컨대, PDU Session Establishment Reject)을 단말 장치(100)로 전송할 수 있다(S460).

이와 같이, 제2 PCF(300)가 수신한 세션 설립 요청이 제1 PCF(200)에 기 저장된(즉, 기 연결된) 세션과 동일한 경우, 기존의 세션 연결을 이용함으로써, 세션 정보의 중복으로 인한 자원의 낭비를 방지할 수 있다.

도 5는 제안 1의 또 다른 실시 예에 따라 장애가 있는 네트워크 노드에 기 설립된 세션과 동일한 세션에 대한 설립 요청을 수신하는 경우 세션의 설립을 관리하는 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 단말 장치(100)는 제1 AMF(210)로 세션 설립 요청을 전송하고, 제1 PCF(200)가 요청받은 세션에 대한 QoS 정책을 설정함으로써, 단말 장치(100)은 제1 코어 네트워크(20)와 세션 설립을 완료할 수 있다(S500).

다만, 단말 장치(100)와 제1 코어 네트워크(20)와의 세션 설립이 기 완료된 경우라 하더라도, 제1 SMF(220)의 장애로 인해 제1 코어 네트워크(20)와의 통신이 원활하지 않는다면(S510), 단말 장치(100)는 통신이 원활한 다른 코어 네트워크(예컨대, 제2 코어 네트워크(30))로 세션을 연결하기 위해, 제2 AMF(310)로 세션 설립 요청을 전송할 수 있다. 세션 설립 요청을 수신한 제2 AMF(310)는 제2 SMF(320)로 세션 생성 컨텍스트 요청을 전송하고, 제2 SMF(320)는 설립 요청을 수신한 세션에 대한 정책을 설정하기 위해 제2 PCF(300)로 정책 제어 생성 요청을 전송할 수 있다(S520).

정책 제어 생성 요청을 수신한 제2 PCF(300)는 정책 제어 생성을 요청받은 세션에 대한 정보가 인접하는 제1 PCF(100) 및 제3 PCF(400) 중에서 어느 하나에 기 저장되어 있는지 여부를 판단하기 위하여, 정책 제어 생성을 요청받은 세션에 대한 정보를 브로드캐스트(broadcast)할 수 있다(S530).

한편, NRF(500)는 네트워크를 모니터링하여 제1 SMF(220)에 장애가 발생했음을 인지할 수 있다. 제1 SMF(220)에 장애가 발생했음을 인지한 경우, NRF(500)는 제1 SMF(220)의 장애에 대한 정보를 포함하는 노드 상태 변경 메시지(예컨대, Nnrf_NFManagement_NFStatusNotify Message)를 제1 PCF(200)(또는 제1 PCF(200), 제2 PCF(300) 및 제3 PCF(400))에 전송할 수 있다(S540).

브로드캐스트된 세션에 대한 정보를 수신한 제1 PCF(200)와 제3 PCF(400)는 기 저장된 세션에 대한 정보를 확인하여, 기 저장된 세션에 대한 정보 중에서 수신한 세션에 대한 정보와 일치하는 정보가 있는지 여부를 판단할 수 있다. 판단 방법은 도 4를 통해 설명한 내용과 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

NRF(500)로부터 수신한 노드 상태 변경 메시지에 기초하여 제1 SMF(220)의 장애를 인지하고, 판단 결과, 제1 PCF(200)에 기 저장된 세션에 대한 정보 중에 수신한 세션에 대한 정보와 일치하는 정보가 존재함을 확인한 경우, 제1 PCF(200)는 제1 AMF(210)에게 기 설립된 단말 장치(100)와의 세션 연결을 삭제할 것을 나타내는 정책 제어 업데이트 알림(예컨대, Npcf_AMPolicyControl_UpdateNotify Message)을 전송할 수 있다(S550).

이는, 제1 SMF(220)의 장애로 인하여 단말 장치(100)와의 통신이 불가능한 상황에서, 제1 PCF(200)가 단말 장치(100)가 동일한 세션에 대한 설립 절차를 제2 PCF(300)와 수행 중임을 인지하였기 때문으로, 단말 장치(100)가 제2 코어 네트워크(30)와 세션을 연결하도록 하기 위함이다.

제1 PCF(200)로부터 정책 제어 업데이트 알림을 수신하는 경우, 제1 AMF(210)는 기 설립된 단말 장치(100)와의 세션에 대한 정보를 삭제하고, 세션에 대한 정보의 삭제를 나타내는 응답(예컨대, Npcf_AMPolicyControl_Delete Message)을 제1 PCF(200)로 전송할 수 있다(S560).

제1 PCF(200)는, 제1 AMF(210)로부터 수신한 응답에 따라, 제1 PCF(200)에 기 저장된 세션에 대한 정보를 삭제할 수 있다.

제2 PCF(300)는, 기 설정된 시간 구간 동안 인접하는 제1 PCF(200) 및 제3 PCF(400)로부터 응답을 수신하지 못하였기 때문에, 제2 PCF(300)는 제1 PCF(200) 및 제3 PCF(400) 중에는 설립을 요청받은 세션에 대한 정보가 저장되어 있지 않는 것으로 판단하고, 제2 PCF(300)는 정책 제어 생성을 요청받은 세션에 대한 QoS 정책을 설정하고, 설정된 QoS 정책 및 세션에 대한 정보를 DB에 저장할 수 있다.

또한, 제2 PCF(300)는 QoS 정책을 설정했음을 나타내는 정책 제어 생성 응답을 제2 SMF(320)로 전송하고, 정책 제어 생성 응답을 수신한 제2 SMF(320)는 제2 AMF(310)에게 세션 생성 컨텍스트 응답을 전송할 수 있다. 이에 따라, 제2 AMF(310)는 세션 설립이 완료되었음을 나타내는 세션 설립 승인을 단말 장치(100)로 전송할 수 있으며(S570), 단말 장치(100)와의 세션 설립이 완료될 수 있다.

이와 같이, 제1 SMF(220)의 장애로 인하여, 단말 장치(100)의 통신이 원활히 수행될 수 없는 경우, 제1 PCF(200)의 제어에 의해, 제1 PCF(200) 및 제1 AMF(210)에 기 저장된 단말 장치(100)의 세션에 대한 정보를 삭제함으로써, 단말 장치(100)가 제2 코어 네트워크(30)와 세션을 연결하도록 도와줌과 동시에, 세션 정보의 중복으로 인한 자원의 낭비를 방지할 수 있다.

본 명세서에서는, 설명의 편의상, 제1 SMF(220)에 장애가 발생하는 경우만을 설명하였지만, 이에 한정되지 않는다. 즉, 제1 AMF(210)에 장애가 발생하는 경우에도 도 5를 통해 설명한 방법을 동일하게 적용할 수 있다. 예컨대, 제1 AMF(210)에 장애가 발생하는 경우, 단말 장치(100)는 통신이 원활한 제2 코어 네트워크(30)로 세션을 연결하기 위해, 제2 AMF(310)로 세션 설립 요청을 전송할 수 있으며, 제1 PCF(200)는 제1 SMF(220)에게 기 설립된 단말 장치(100)와의 세션 연결을 삭제할 것을 나타내는 정책 제어 업데이트 알림을 전송할 수 있다.

<제안 2: 세션이 설립될 때 세션에 대한 정보를 인접 PCF로 미리 브로드캐스트함으로써, 추후에 인접 PCF가 세션 설립 요청을 수신할 때, 인접 PCF가 기 수신한 세션에 대한 정보를 이용하여 동일한 세션의 존재 여부를 판단하는 방법>

도 6은 제안 2의 일 실시 예에 따라 인접 PCF에 세션 정보가 저장되어 있지 않은 경우 세션의 설립을 관리하는 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 6을 참조하면, 단말 장치(100)는, 5G 네트워크에 접속하기 위해, 제1 AMF(210)에 세션 설립 요청을 전송할 수 있다. 제1 AMF(210)는 단말 장치(100)로부터 세션 설립 요청을 수신한 경우, 제1 SMF(220)로 세션 생성 컨텍스트 요청을 전송하고, 제1 SMF(220)는 설립 요청을 수신한 세션에 대한 정책을 설정하기 위해 제1 PCF(200)로 정책 제어 생성 요청을 전송할 수 있다(S600).

정책 제어 생성 요청을 수신한 제1 PCF(200)는 정책 제어 생성 요청에 기초하여 설립을 요청받은 세션에 대한 QoS 정책을 설정하고, 설정된 QoS 정책 및 세션에 대한 정보를 DB에 저장할 수 있다(S610).

제1 PCF(200)는 QoS 정책을 설정했음을 나타내는 정책 제어 생성 응답을 제1 SMF(220)로 전송하고, 정책 제어 생성 응답을 수신한 제1 SMF(220)는 제1 AMF(210)에게 세션 생성 컨텍스트 응답을 전송할 수 있다. 이에 따라, 제1 AMF(210)는 세션 설립이 완료되었음을 나타내는 세션 설립 승인을 단말 장치(100)로 전송할 수 있으며(S620), 이로써 단말 장치(100)와의 세션 설립이 완료될 수 있다.

세션 설립을 완료한 경우, 제1 PCF(200)는 설립을 완료한 세션에 대한 정보를 브로드캐스트(broadcast)할 수 있다(S630). 브로드캐스트된 정보는 인접하는 제2 PCF(300) 및 제3 PCF(400)가 수신할 수 있으며, 추후에 제2 PCF(300) 또는 제3 PCF(400)가 세션 설립 요청에 따른 정책 제어 생성 요청을 수신하는 경우, 세션의 동일성을 판단하는데 브로드캐스트된 정보를 이용할 수 있다.

도 7은 제안 2의 다른 실시 예에 따라 설립을 요청받은 세션에 대한 정보가 기 저장된 세션에 대한 정보와 동일한 경우 세션의 설립을 관리하는 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 7을 참조하면, 단말 장치(100)는 제1 AMF(210)로 세션 설립 요청을 전송하고, 제1 PCF(200)가 요청받은 세션에 대한 QoS 정책을 설정함으로써, 단말 장치(100)은 제1 코어 네트워크(20)와 세션 설립을 완료할 수 있다(S700). 세션 설립을 완료한 경우, 제1 PCF(200)는 설립을 완료한 세션에 대한 정보를 브로드캐스트(broadcast)할 수 있다(S710).

이후, 단말 장치(100)와 제1 코어 네트워크(20)와의 세션 설립이 기 완료된 경우라 하더라도, 단말 장치(100) 내부의 사유로 인하여, 단말 장치(100)는 제2 코어 네트워크(30)로 세션을 연결하기 위해, 제2 AMF(310)로 세션 설립 요청을 전송할 수 있다. 세션 설립 요청을 수신한 제2 AMF(310)는 제2 SMF(320)로 세션 생성 컨텍스트 요청을 전송하고, 제2 SMF(320)는 설립 요청을 수신한 세션에 대한 정책을 설정하기 위해 제2 PCF(300)로 정책 제어 생성 요청을 전송할 수 있다(S720).

제2 PCF(300)는 인접하는 제1 PCF(200) 및 제3 PCF(400)로부터 수신(브로드캐스트)하여 기 저장한 세션에 대한 정보를 확인하여(S730), 기 저장된 세션에 대한 정보 중에서 수신한 세션에 대한 정보와 일치하는 정보가 있는지 여부를 판단할 수 있다. 판단 방법은 도 4를 통해 설명한 내용과 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

판단 결과, 제2 PCF(200)에 기 저장된 세션에 대한 정보 중에 수신한 세션에 대한 정보와 일치하는 정보가 존재하는 경우, 제2 PCF(300)는 수신한 세션에 대한 정보와 일치하는 정보가 존재함을 나타내는 응답을 제1 PCF(200)로 전송할 수 있다(S740).

제2 PCF(200)로부터 응답을 수신한 제1 PCF(200)는, 기 설립된 세션을 재활성화하기 위하여, 제1 AMF(210) 및 제1 SMF(220)에게 세션의 재활성화를 나타내는 정책 제어 업데이트 알림을 전송하고(S750), 이로 인하여, 단말 장치(100)와의 세션 연결이 다시 활성화될 수 있다.

한편, 기 저장된 세션에 대한 정보 중에 수신한 세션에 대한 정보와 일치하는 정보가 존재함을 확인하였으므로, 세션의 중복 설립으로 인한 자원의 낭비를 방지하기 위하여, 제2 PCF(300)는 수신한 세션 설립 요청에 대한 QoS 정책을 설정하지 않을 수 있다.

제2 PCF(300)는 QoS 정책을 설정하지 않음을 나타내는 정책 제어 생성 응답을 제2 SMF(320)로 전송하고, 제2 SMF(320)는 제1 AMF(210)에게 세션 생성이 실패했음을 나타내는 세션 생성 컨텍스트 응답을 전송할 수 있다. 이에 따라, 제2 AMF(310)는 세션 설립이 실패했음을 나타내는 세션 설립 거절을 단말 장치(100)로 전송하고(S760), 최종적으로 세션 설립이 실패될 수 있다.

이와 같이, 제2 PCF(300)가 수신한 세션 설립 요청이 제1 PCF(200)로부터 기 수신한 세션과 동일한 경우, 기존의 세션 연결을 이용함으로써, 세션 정보의 중복으로 인한 자원의 낭비를 방지할 수 있다.

도 8은 제안 2의 또 다른 실시 예에 따라 설립을 요청받은 세션에 대한 정보가 기 저장된 세션에 대한 정보 중에서 장애가 있는 네트워크 노드에 기 설립된 세션에 대한 정보와 동일한 경우 세션의 설립을 관리하는 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 8을 참조하면, 단말 장치(100)는 제1 AMF(210)로 세션 설립 요청을 전송하고, 제1 PCF(200)가 요청받은 세션에 대한 QoS 정책을 설정함으로써, 단말 장치(100)은 제1 코어 네트워크(20)와 세션 설립을 완료할 수 있다(S800). 세션 설립을 완료한 경우, 제1 PCF(200)는 설립을 완료한 세션에 대한 정보를 브로드캐스트(broadcast)할 수 있다(S810).

이후, 제1 SMF(220)의 장애로 인해 제1 코어 네트워크(20)와의 통신이 원활하지 않는 경우(S820), 단말 장치(100)는 통신이 원활한 다른 코어 네트워크(예컨대, 제2 코어 네트워크(30))로 세션을 연결하기 위해, 제2 AMF(310)로 세션 설립 요청을 전송할 수 있다. 세션 설립 요청을 수신한 제2 AMF(310)는 제2 SMF(320)로 세션 생성 컨텍스트 요청을 전송하고, 제2 SMF(320)는 설립 요청을 수신한 세션에 대한 정책을 설정하기 위해 제2 PCF(300)로 정책 제어 생성 요청을 전송할 수 있다(S830).

한편, NRF(500)는 네트워크를 모니터링하여 제1 SMF(220)에 장애가 발생했음을 인지할 수 있다. 제1 SMF(220)에 장애가 발생했음을 인지한 경우, NRF(500)는 제1 SMF(220)의 장애에 대한 정보를 포함하는 노드 상태 변경 메시지를 제1 PCF(200), 제2 PCF(300) 및 제3 PCF(400))로 전송할 수 있다(S840).

제2 PCF(300)는 인접하는 제1 PCF(200) 및 제3 PCF(400)로부터 수신(브로드캐스트)하여 기 저장한 세션에 대한 정보를 확인하여, 기 저장된 세션에 대한 정보 중에서 수신한 세션에 대한 정보와 일치하는 정보가 있는지 여부를 판단할 수 있다.

NRF(500)로부터 수신한 노드 상태 변경 메시지에 기초하여, 제1 SMF(220)가 장애로 인하여 제1 코어 네트워크(20)의 통신이 원활하지 않음을 인지한 경우, 판단 결과, 제2 PCF(200)에 기 저장된 세션에 대한 정보 중에 수신한 세션에 대한 정보와 일치하는 정보가 존재함에도 불구하고, 제2 PCF(300)는 세션 설립을 수행할 수 있다.

즉, 제2 PCF(300)는 정책 제어 생성을 요청받은 세션에 대한 QoS 정책을 설정하고, QoS 정책을 설정했음을 나타내는 정책 제어 생성 응답을 제2 SMF(320)로 전송할 수 있다. 제2 SMF(320)는 제2 AMF(310)에게 세션 생성 컨텍스트 응답을 전송하고, 제2 AMF(310)는 세션 설립이 완료되었음을 나타내는 세션 설립 승인을 단말 장치(100)로 전송함으로써, 단말 장치(100)와의 세션 설립이 완료될 수 있다(S850).

세션 설립을 완료한 경우, 제2 PCF(300)는 설립을 완료한 세션에 대한 정보를 브로드캐스트할 수 있다(S860).

제1 PCF(200)는 NRF(500)로부터 노드 상태 변경 메시지를 수신하고, 제2 PCF(300)가 브로드캐스트한 세션에 대한 정보를 수신할 수 있다.

제1 PCF(200)는 NRF(500)로부터 수신한 노드 상태 변경 메시지에 기초하여 제1 SMF(220)의 장애를 인지하고, 제2 PCF(300)가 브로드캐스트한 세션에 대한 정보에 기초하여, 제1 코어 네트워크(20)에 기 연결된 세션에 대한 설립 절차가 단말 장치(100)와 제2 코어 네트워크(30) 사이에서도 이미 완료되었음을 인지할 수 있다.

따라서, 이미 단말 장치(100)와 제2 코어 네트워크(30)와의 세션 설립이 완료된 세션에 대한 정보를 삭제하기 위하여, 제1 PCF(200)는 제1 AMF(210)에게 기 설립된 단말 장치(100)와의 세션 연결을 삭제할 것을 나타내는 정책 제어 업데이트 알림을 전송할 수 있다(S870).

제1 PCF(200)로부터 정책 제어 업데이트 알림을 수신하는 경우, 제1 AMF(210)는 기 설립된 단말 장치(100)와의 세션에 대한 정보를 삭제하고, 세션에 대한 정보의 삭제를 나타내는 응답을 제1 PCF(200)로 전송할 수 있다(S880).

제1 PCF(200)는, 제1 AMF(210)로부터 수신한 응답에 따라, 제1 PCF(200)에 기 저장된 세션에 대한 정보를 삭제하고, 세션 정보 삭제를 나타내는 메시지를 브로드캐스트할 수 있다(S890).

제1 PCF(200)가 브로드캐스트한 메시지를 수신한 제2 PCF(300) 및 제3 PCF(400)는 메시지에 포함된 세션에 대한 정보를 삭제할 수 있다(S900).

이와 같이, 제1 SMF(220)의 장애로 인하여, 단말 장치(100)의 통신이 원활히 수행될 수 없는 경우, 제1 PCF(200)의 제어에 의해, 제1 PCF(200) 및 제1 AMF(210)에 기 저장된 단말 장치(100)의 세션에 대한 정보를 삭제하고, 세션 정보 삭제를 브로드캐스트함으로써, 인접한 제2 PCF(300) 및 제3 PCF(400)에 저장된 세션에 대한 정보도 삭제할 수 있으며, 이를 통해 불필요해진 세션 정보를 저장함으로 인한 자원의 낭비를 방지할 수 있다.

본 명세서에서는, 설명의 편의상, 제1 SMF(220)에 장애가 발생하는 경우만을 설명하였지만, 이에 한정되지 않는다. 즉, 제1 AMF(210)에 장애가 발생하는 경우에도 도 8을 통해 설명한 방법을 동일하게 적용할 수 있다. 예컨대, 제1 AMF(210)에 장애가 발생하는 경우, 단말 장치(100)는 통신이 원활한 제2 코어 네트워크(30)로 세션을 연결하기 위해, 제2 AMF(310)로 세션 설립 요청을 전송할 수 있으며, 제1 PCF(200)는 제1 SMF(220)에게 기 설립된 단말 장치(100)와의 세션 연결을 삭제할 것을 나타내는 정책 제어 업데이트 알림을 전송할 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기능을 수행하는 장치들을 나타내는 블록도이다.

도 9를 참조하면, 제1 장치(1000)는 프로세서(1100), 메모리(1200) 및 송수신기(1300)를 포함할 수 있다.

제1 장치(1000)는 단말 장치(100), 제1 PCF(200), 제1 AMF(210), 제1 SMF(220), 제2 PCF(300), 제2 AMF(310), 제2 SMF(320), 제3 PCF(400), 제3 AMF(410), 제3 SMF(420) 및 NRF(500) 중에서 어느 하나일 수 있다.

프로세서(1100)는 제1 장치(1000)의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다.

메모리(1200)는 본 발명의 실시예에 따른 제1 장치(1000)의 기능을 수행하도록 구현된 일련의 명령어들을 포함하는 하나 이상의 프로그램을 저장할 수 있다.

프로세서(1100)는 메모리(1200)에 저장된 하나 이상의 프로그램을 로드하여 본 발명의 실시예에 따른 제1 장치(1000)의 기능을 수행할 수 있다.

송수신기(1300)는 제2 장치(2000)와 통신을 수행하기 위해 하나 이상의 모뎀을 포함할 수 있다.

프로세서(1100)는, 송수신기(1300)를 제어하여, 제2 장치(2000)와 신호를 송수신할 수 있다.

또한, 제2 장치(2000)은 프로세서(2100), 메모리(2200) 및 송수신기(2300)를 포함할 수 있다.

제2 장치(2000)는 단말 장치(100), 제1 PCF(200), 제1 AMF(210), 제1 SMF(220), 제2 PCF(300), 제2 AMF(310), 제2 SMF(320), 제3 PCF(400), 제3 AMF(410), 제3 SMF(420) 및 NRF(500) 중에서 제1 장치(1000)와는 다른 하나일 수 있다.

프로세서(2100)는 제2 장치(2000)의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다.

메모리(2200)는 본 발명의 실시예에 따른 제2 장치(2000)의 기능을 수행하도록 구현된 일련의 명령어들을 포함하는 하나 이상의 프로그램을 저장할 수 있다.

프로세서(2100)는 메모리(2200)에 저장된 하나 이상의 프로그램을 로드하여 본 발명의 실시예에 따른 제2 장치(2000)의 기능을 수행할 수 있다.

송수신기(2300)는 제1 장치(1000)와 통신을 수행하기 위해 하나 이상의 모뎀을 포함할 수 있다.

프로세서(2100)는, 송수신기(2300)를 제어하여, 제1 장치(1000)와 신호를 송수신할 수 있다.

본 발명에 첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 인코딩 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 인코딩 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방법으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 품질에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 단말 장치
200, 300, 400: PCF
210, 310, 410: AMF
220, 320, 420: SMF
500: NRF

Claims

SMF(Session Management Function) 노드와 AMF(Access and Mobility Function) 노드를 포함하는 코어 네트워크에 포함된 PCF(Policy Control Function) 노드에 의해 수행되는, 세션의 설립을 관리하는 방법에 있어서,
상기 SMF 노드로부터, 단말의 세션의 설립 요청에 따른 정책 제어 생성 요청을 수신하면, 상기 수신한 정책 제어 생성 요청에 대응하는 세션에 대한 정보를 브로드캐스트하는 단계; 및
상기 브로드캐스트에 대한 응답의 수신 여부에 기초하여, 상기 정책 제어 생성 요청에 대한 응답을 결정하는 단계를 포함하는
세션의 설립을 관리하는 방법.
제1 항에 있어서,
상기 정책 제어 생성 요청에 대한 응답을 결정하는 단계는,
기 설정된 시간 구간 동안 상기 브로드캐스트에 대한 응답이 수신되지 않는 경우, 상기 정책 제어 생성 요청에 따라 QoS(Quality of Service) 정책을 설정하는
세션의 설립을 관리하는 방법.
제1 항에 있어서,
상기 정책 제어 생성 요청에 대한 응답을 결정하는 단계는,
기 설정된 시간 구간 내에 인접 PCF 노드로부터 상기 브로드캐스트에 대한 응답이 수신된 경우, 상기 정책 제어 생성 요청에 대한 응답으로 QoS 정책을 설정하지 않기로 결정하는
세션의 설립을 관리하는 방법.
제1 항에 있어서,
상기 코어 네트워크는 NRF(NF Repository Function) 노드를 더 포함하고,
상기 정책 제어 생성 요청에 대한 응답을 결정하는 단계는,
상기 NRF 노드로부터 상기 SMF 노드 또는 상기 AMF 노드의 장애를 나타내는 메시지가 수신되고, 기 설정된 시간 구간 내에 인접 PCF 노드로부터 상기 브로드캐스트에 대한 응답이 수신된 경우, 상기 정책 제어 생성 요청에 따라 QoS 정책을 설정하는 단계를 포함하는
세션의 설립을 관리하는 방법.
SMF(Session Management Function) 노드를 포함하는 코어 네트워크에 포함된 PCF(Policy Control Function) 노드에 의해 수행되는, 세션의 설립을 관리하는 방법에 있어서,
상기 SMF 노드로부터, 단말로부터 세션의 설립 요청에 따른 정책 제어 생성 요청을 수신하는 단계;
상기 수신한 정책 제어 생성 요청에 포함된 세션에 대한 정보가 인접 PCF 노드로부터 기 수신한 세션에 대한 정보와 동일한지 여부를 판단하는 단계; 및
상기 판단 결과에 기초하여, 상기 정책 제어 생성 요청에 대한 응답을 결정하고, 결정된 상기 응답을 전송하는 단계를 포함하는
세션의 설립을 관리하는 방법.
제5 항에 있어서,
상기 정책 제어 생성 요청에 대한 응답을 결정하는 단계는,
상기 수신한 정책 제어 생성 요청에 포함된 세션에 대한 정보가 상기 인접 PCF 노드로부터 기 수신한 세션에 대한 정보와 동일하지 않는 경우, 상기 정책 제어 생성 요청에 따라 QoS(Quality of Service) 정책을 설정하는
세션의 설립을 관리하는 방법.
제5 항에 있어서,
상기 정책 제어 생성 요청에 대한 응답을 결정하는 단계는,
상기 수신한 정책 제어 생성 요청에 포함된 세션에 대한 정보가 상기 인접 PCF 노드로부터 기 수신한 세션에 대한 정보와 동일한 경우, 상기 정책 제어 생성 요청에 대한 응답으로 QoS 정책을 설정하지 않기로 결정하는
세션의 설립을 관리하는 방법.
제7 항에 있어서,
상기 수신한 정책 제어 생성 요청에 포함된 세션에 대한 정보가 상기 인접 PCF 노드로부터 기 수신한 세션에 대한 정보와 동일한 경우, 상기 수신한 정책 제어 생성 요청에 포함된 세션에 대한 정보가 상기 기 수신한 세션에 대한 정보와 동일함을 나타내는 메시지를 상기 인접 PCF 노드로 전송하는 단계를 더 포함하는
세션의 설립을 관리하는 방법.
제5 항에 있어서,
상기 코어 네트워크는 NRF(NF Repository Function) 노드를 더 포함하고,
상기 정책 제어 생성 요청에 대한 응답을 결정하는 단계는,
상기 NRF 노드로부터, 상기 인접 PCF 노드와 동일한 코어 네트워크에 포함된 기능 노드의 장애를 나타내는 메시지를 수신하는 경우, 상기 정책 제어 생성 요청에 따라 QoS 정책을 설정하는
세션의 설립을 관리하는 방법.
제5 항에 있어서,
상기 코어 네트워크는 NRF(NF Repository Function) 노드를 더 포함하고,
상기 정책 제어 생성 요청에 대한 응답을 결정하는 단계는,
상기 NRF 노드로부터 상기 인접 PCF와 동일한 코어 네트워크에 포함된 SMF 노드 또는 AMF 노드의 장애를 나타내는 메시지가 수신되고, 상기 수신한 정책 제어 생성 요청에 포함된 세션에 대한 정보가 상기 인접 PCF 노드로부터 기 수신한 세션에 대한 정보와 동일한 경우, 상기 정책 제어 생성 요청에 따라 QoS 정책을 설정하는
세션의 설립을 관리하는 방법.
컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장되어 있는 컴퓨터 프로그램으로서,
상기 컴퓨터 프로그램은,
제1 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함하는
컴퓨터 프로그램.