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WO2018008944A1 - 무선 통신 시스템에서 등록 관리 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 등록 관리 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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Publication number
WO2018008944A1
WO2018008944A1 PCT/KR2017/007095 KR2017007095W WO2018008944A1 WO 2018008944 A1 WO2018008944 A1 WO 2018008944A1 KR 2017007095 W KR2017007095 W KR 2017007095W WO 2018008944 A1 WO2018008944 A1 WO 2018008944A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
network
registration
service
procedure
amf
Prior art date
Application number
PCT/KR2017/007095
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
류진숙
박상민
천성덕
Original Assignee
엘지전자(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자(주) filed Critical 엘지전자(주)
Priority to US16/065,107 priority Critical patent/US20190021064A1/en
Publication of WO2018008944A1 publication Critical patent/WO2018008944A1/ko

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W60/00—Affiliation to network, e.g. registration; Terminating affiliation with the network, e.g. de-registration
    • H04W60/06—De-registration or detaching
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/20—Manipulation of established connections
    • H04W76/27—Transitions between radio resource control [RRC] states
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/02—Access restriction performed under specific conditions
    • H04W48/04—Access restriction performed under specific conditions based on user or terminal location or mobility data, e.g. moving direction, speed
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W60/00—Affiliation to network, e.g. registration; Terminating affiliation with the network, e.g. de-registration
    • H04W60/04—Affiliation to network, e.g. registration; Terminating affiliation with the network, e.g. de-registration using triggered events
    • H—ELECTRICITY
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    • H04W68/00—User notification, e.g. alerting and paging, for incoming communication, change of service or the like
    • H04W68/005—Transmission of information for alerting of incoming communication
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    • H04W8/00—Network data management
    • H04W8/18—Processing of user or subscriber data, e.g. subscribed services, user preferences or user profiles; Transfer of user or subscriber data
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/04—Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • H04W84/042—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method for performing / supporting registration management (and / or connection management) and an apparatus for supporting the same.
  • Mobile communication systems have been developed to provide voice services while ensuring user activity.
  • the mobile communication system has expanded not only voice but also data service.As a result of the explosive increase in traffic, a shortage of resources and users are demanding higher speed services, a more advanced mobile communication system is required. have.
  • An object of the present invention is to propose a method of registration management of a UE depending on whether a mobility level of a user equipment (UE) and / or a mobile terminated (MT) service is required.
  • UE user equipment
  • MT mobile terminated
  • Another object of the present invention is to propose a detach management method according to whether a mobility level of a user equipment (UE) and / or a mobile terminated (MT) service is required.
  • UE user equipment
  • MT mobile terminated
  • the network is registered in the network through UE (e.g., non-3rd Generation Partnership Project (Non--3GPP) (e.g., Wireless Local Area Network (WLAN)) access that does not require MT services.
  • UE e.g., non-3rd Generation Partnership Project (Non--3GPP) (e.g., Wireless Local Area Network (WLAN)) access that does not require MT services.
  • the UE may not perform a registration area update, a periodic registration area update procedure, or may not be paged.
  • a registration management method e.g, detach method for such a UE.
  • One aspect of the present invention relates to a registration management method performed by a user equipment (UE) that cannot be paged by a network in a wireless communication system and does not perform periodic registration area update.
  • UE user equipment
  • a user equipment (UE) for performing a registration management method in a wireless communication system includes a communication module (communication module) for transmitting and receiving signals and a processor for controlling the communication module,
  • the processor receives a timer value for managing a DEDERIGSTERED state of the UE from the network during a registration procedure, starts the timer when the UE enters an idle state.
  • the UE is configured to enter a DEDERGISTERED state, and the UE cannot be paged by the network and may not perform periodic registration area update.
  • the timer may be reset.
  • a service request procedure may be started.
  • the registration procedure can be started.
  • the UE may be a UE set to a limited mobility level at which a service area is limited or to an unlimited mobility level at which a service area is not limited.
  • the UE may not perform a registration area update procedure.
  • a service request procedure may be initiated by transmitting an identifier of a serving core network node in a service request message. have.
  • the UE may be a UE registered with the network through non-3rd Generation Partnership Project (-3GPP) access.
  • -3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • resource management of the system and the UE is performed by appropriately performing registration management of the UE according to the mobility level of the UE and / or whether the MT service is required. can do.
  • UE eg, non-3GPP (eg, WLAN) access that is not paged and does not perform a (periodic) registration area update, i.e. does not require MT service. It is possible to manage the detach (detach) of the UE registered in the network through.
  • non-3GPP eg, WLAN
  • FIG. 1 illustrates a 5G system architecture using reference point representations to which the present invention may be applied.
  • FIG. 2 illustrates a 5G system architecture to which the present invention may be applied.
  • FIG. 3 illustrates an NG-RAN architecture to which the present invention may be applied.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a radio protocol stack in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a registration management state model in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a connection management state model in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a 5G core network architecture supporting non-3GPP access to which the present invention may be applied.
  • FIG. 8 illustrates an attach procedure (or registration procedure) of a UE for which a limited mobility level is set according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 9 illustrates an attach procedure (or registration procedure) of a UE that does not require MT service according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a mobility management method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 illustrates a CN relocation procedure triggered by a service request according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 illustrates a block diagram of a communication device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 illustrates a block diagram of a communication device according to an embodiment of the present invention.
  • a base station has a meaning as a terminal node of a network that directly communicates with a terminal.
  • the specific operation described as performed by the base station in this document may be performed by an upper node of the base station in some cases. That is, it is obvious that various operations performed for communication with a terminal in a network composed of a plurality of network nodes including a base station may be performed by the base station or other network nodes other than the base station.
  • a 'base station (BS)' may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), an access point (AP), and the like. .
  • a 'terminal' may be fixed or mobile, and may include a user equipment (UE), a mobile station (MS), a user terminal (UT), a mobile subscriber station (MSS), a subscriber station (SS), and an AMS ( Advanced Mobile Station (WT), Wireless Terminal (WT), Machine-Type Communication (MTC) Device, Machine-to-Machine (M2M) Device, Device-to-Device (D2D) Device, etc.
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • UT user terminal
  • MSS mobile subscriber station
  • SS subscriber station
  • AMS Advanced Mobile Station
  • WT Wireless Terminal
  • MTC Machine-Type Communication
  • M2M Machine-to-Machine
  • D2D Device-to-Device
  • downlink means communication from a base station to a terminal
  • uplink means communication from a terminal to a base station.
  • a transmitter may be part of a base station, and a receiver may be part of a terminal.
  • a transmitter may be part of a terminal and a receiver may be part of a base station.
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the wireless access systems IEEE 802, 3GPP and 3GPP2. That is, steps or parts which are not described to clearly reveal the technical spirit of the present invention among the embodiments of the present invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in the present document can be described by the above standard document.
  • Evolved Packet System A network system consisting of an Evolved Packet Core (EPC), which is a packet switched core network based on Internet Protocol (IP), and an access network such as LTE and UTRAN.
  • EPC Evolved Packet Core
  • IP Internet Protocol
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • eNodeB base station of EPS network. It is installed outdoors and its coverage is macro cell size.
  • IMSI International Mobile Subscriber Identity
  • PLMN Public Land Mobile Network
  • 5G system 5G system: A system consisting of a 5G access network (AN), a 5G core network, and a user equipment (UE)
  • AN 5G access network
  • 5G core network 5G core network
  • UE user equipment
  • 5G Access Network 5G Access Network
  • AN New Generation Radio Access Network
  • NG-RAN New Generation Radio Access Network
  • 3GPP AN An access network consisting of a non-5G Access Network.
  • New Generation Radio Access Network (NG-RAN) (or RAN): A radio access network that has a common feature of being connected to 5GC and supports one or more of the following options:
  • 5G Core Network A core network connected to a 5G access network.
  • NF Network Function
  • NF service A function exposed by the NF through a service-based interface and consumed by other authorized NF (s).
  • Network Slice Logical network providing specific network capability (s) and network feature (s).
  • Network Slice instance A set of NF instance (s) and required resource (s) (e.g. compute, storage and networking resources) forming a network slice to be deployed.
  • Protocol Data Unit (PDU) Connectivity Service PDU: A service that provides for the exchange of PDU (s) between a UE and a data network.
  • PDU Connectivity Service A service that provides the exchange of PDU (s) between the UE and the data network.
  • PDU Session An association between a UE and a data network providing a PDU Connectivity Service.
  • the association type may be Internet Protocol (IP), Ethernet, or unstructured.
  • Non-Access Stratum A functional layer for exchanging signaling and traffic messages between a terminal and a core network in an EPS and 5GS protocol stack. The main function is to support the mobility of the terminal and to support the session management procedure.
  • the 5G system is an advanced technology from the 4th generation LTE mobile communication technology, and is a new radio access technology (RAT) and long-range LTE (Long) through the evolution or clean-state structure of the existing mobile communication network structure.
  • Term Evolution (Extended LTE) technology supports extended LTE (eLTE), non-3GPP (eg, Wireless Local Area Network (WLAN)) access, and the like.
  • the 5G system is defined as service-based, and the interaction between network functions (NF) in the architecture for the 5G system can be expressed in two ways as follows.
  • NF network functions
  • FIG. 1 Reference point representation: NF services in NFs described by a point-to-point reference point (eg N11) between two NFs (eg AMF and SMF) Indicates the interaction between them.
  • a point-to-point reference point eg N11
  • two NFs eg AMF and SMF
  • FIG. 2 Service-Based Representation: Network functions (eg AMF) in a Control Plane (CP) allow other authorized network functions to access their services. This expression also includes a point-to-point reference point if necessary.
  • AMF Network functions
  • CP Control Plane
  • FIG. 1 illustrates a 5G system architecture using reference point representations to which the present invention may be applied.
  • the 5G system architecture may include various components (ie, a network function (NF)), which corresponds to some of them in FIG. 1, authentication server function (AUSF). Function), Access and Mobility Management Function (AMF), Session Management Function (SMF), Policy Control Function (PCF), Application Function (AF) ), Unified Data Management (UDM), Data Network (DN), User Plane Function (UPF), (Wireless) Access Network ((R) AN: (Radio) Access Network ) Shows a user equipment (UE).
  • NF network function
  • AUSF authentication server function
  • AMF Access and Mobility Management Function
  • SMF Session Management Function
  • PCF Policy Control Function
  • AF Application Function
  • UDM Unified Data Management
  • DN Data Network
  • UPF User Plane Function
  • R Radio Access Network
  • UE user equipment
  • Each NF supports the following functions.
  • AUSF stores data for authentication of the UE.
  • AMF provides a function for UE-level access and mobility management and can be connected to one AMF basically per UE.
  • AMF includes CN inter-node signaling for mobility between 3GPP access networks, termination of Radio Access Network (RAN) CP interface (ie, N2 interface), termination of NAS signaling (N1), NAS signaling security (NAS ciphering and integrity protection), AS security control, registration management (registration area management), connection management, idle mode UE reachability (control of paging retransmission and Mobility management controls (subscription and policy), intra-system mobility and inter-system mobility support, network slicing support, SMF selection, Lawful Intercept (AMF events and LI systems) Interface), providing delivery of session management (SM) messages between the UE and the SMF, transparent proxy for routing SM messages, access Access Authentication, access authorization including roaming authorization checks, delivery of SMS messages between UE and SMSF, Security Anchor Function (SEA), Security Context Management (SCM), etc. Support the function.
  • RAN Radio Access Network
  • N1 termination of NAS signaling
  • NAS ciphering and integrity protection NAS signaling and integrity protection
  • AS security control registration
  • AMF Access Management Function
  • the DN means, for example, an operator service, an Internet connection, or a third party service.
  • the DN transmits a downlink protocol data unit (PDU) to the UPF or receives a PDU transmitted from the UE from the UPF.
  • PDU downlink protocol data unit
  • PCF receives the packet flow information from the application server and provides the function to determine the policy of mobility management, session management, etc.
  • PCF supports a unified policy framework for controlling network behavior, providing policy rules for CP function (s) (eg, AMF, SMF, etc.) to enforce policy rules, and user data store (UDR).
  • policy rules for CP function (s) (eg, AMF, SMF, etc.) to enforce policy rules, and user data store (UDR).
  • UDR user data store
  • the SMF provides a session management function, and when the UE has a plurality of sessions, the SMF can be managed by different SMFs for each session.
  • the SMF is responsible for session management (eg, establishing, modifying, and tearing down sessions, including maintaining tunnels between UPF and AN nodes), assigning and managing UE IP addresses (optionally including authentication), and selecting UP functionality. And control, setting traffic steering to route traffic to the appropriate destination in the UPF, terminating the interface towards policy control functions, enforcing the control portion of policy and QoS, and lawful intercept ( For SM events and interfaces to the LI system), termination of the SM portion of NAS messages, downlink data notification, initiator of AN specific SM information (delivered to the AN via N2 via AMF), It supports functions such as determining the SSC mode of the session and roaming functions.
  • session management eg, establishing, modifying, and tearing down sessions, including maintaining tunnels between UPF and AN nodes
  • assigning and managing UE IP addresses optionally including authentication
  • selecting UP functionality e.g., setting traffic steering to route traffic to the appropriate destination in the UPF, terminating the interface towards policy
  • Some or all functions of an SMF may be supported within a single instance of one SMF.
  • UDM stores user subscription data, policy data, etc.
  • the UDM includes two parts: an application front end (FE) and a user data repository (UDR).
  • FE application front end
  • UDR user data repository
  • the FE includes a UDM FE responsible for location management, subscription management, credential processing, and the PCF responsible for policy control.
  • the UDR stores the data required for the functions provided by the UDM-FE and the policy profile required by the PCF.
  • Data stored in the UDR includes user subscription data and policy data, including subscription identifiers, security credentials, access and mobility related subscription data, and session related subscription data.
  • UDM-FE accesses subscription information stored in the UDR and supports features such as Authentication Credential Processing, User Identification Handling, Access Authentication, Registration / Mobility Management, Subscription Management, and SMS Management. do.
  • the UPF delivers the downlink PDU received from the DN to the UE via the (R) AN and the uplink PDU received from the UE via the (R) AN to the DN.
  • the UPF includes anchor points for intra / inter RAT mobility, external PDU session points of the interconnect to the Data Network, packet routing and forwarding, packet inspection and User plane part of policy rule enforcement, lawful intercept, traffic usage reporting, uplink classifier and multi-homed PDU sessions to support routing of traffic flow to data network.
  • Branching point to support, QoS handling for user plane eg packet filtering, gating, uplink / downlink rate enforcement
  • uplink traffic verification service data flow (SDF) : SDF mapping between service data flow and QoS flow)
  • uplink and downlink transport level packet marking downlink packet buffering and downlink data notification Functions such as triggering function are supported.
  • Some or all of the functions of the UPF may be supported within a single instance of one UPF.
  • AF interacts with the 3GPP core network to provide services (e.g. application impact on traffic routing, access to Network Capability Exposure, and interaction with policy frameworks for policy control). It works.
  • -(R) AN is a new radio that supports both evolved E-UTRA (e-UTRA) and New Radio (NR) (e.g. gNB), an evolution of the 4G radio access technology. Collectively, the access network.
  • e-UTRA evolved E-UTRA
  • NR New Radio
  • the gNB is capable of dynamic resource allocation to the UE in radio resource management functions (ie, radio bearer control, radio admission control, connection mobility control, uplink / downlink). Dynamic allocation of resources (i.e., scheduling), IP (Internet Protocol) header compression, encryption and integrity protection of user data streams, and routing from the information provided to the UE to the AMF is not determined.
  • radio resource management functions ie, radio bearer control, radio admission control, connection mobility control, uplink / downlink.
  • Dynamic allocation of resources i.e., scheduling
  • IP (Internet Protocol) header compression i.e., IP (Internet Protocol) header compression
  • encryption and integrity protection of user data streams i.e., encryption and integrity protection of user data streams
  • AMF AMF upon attachment of the UE
  • routing user plane data to the UPF s
  • routing control plane information to the AMF
  • connection setup and teardown scheduling and transmission of paging messages
  • AMF system Scheduling and transmission of broadcast information
  • measurement and measurement reporting settings for mobility and scheduling and Transport level packet marking on the uplink
  • session management support for network slicing, QoS flow management and mapping to data radio bearers, support for UEs in inactive mode
  • NAS It supports message distribution, NAS node selection, radio access network sharing, dual connectivity, and tight interworking between NR and E-UTRA.
  • the UE means user equipment.
  • the user device may be referred to in terms of terminal, mobile equipment (ME), mobile station (MS), and the like.
  • the user device may be a portable device such as a laptop, a mobile phone, a personal digital assistant (PDA), a smartphone, a multimedia device, or the like, or may be a non-portable device such as a personal computer (PC) or a vehicle-mounted device.
  • a portable device such as a laptop, a mobile phone, a personal digital assistant (PDA), a smartphone, a multimedia device, or the like
  • PC personal computer
  • UDSF Unstructured Data Storage Network Function
  • SDSF Structured Data Storage Network Function
  • NEF Network Exposure Function
  • NRF NF Repository Function
  • NEF is a service provided for 3rd party, internal exposure / re-exposure, application function, edge computing provided by 3GPP network functions. Provide a means for safely exposing the fields and capabilities.
  • the NEF receives information (based on the exposed capability (s) of the other network function (s)) from the other network function (s).
  • the NEF may store the received information as structured data using a standardized interface to the data storage network function. The stored information is re-exposed to other network function (s) and application function (s) by the NEF and may be used for other purposes such as analysis.
  • NRF supports service discovery. Receives an NF discovery request from an NF instance and provides the NF instance with information about the found NF instance. It also maintains the available NF instances and the services they support.
  • SDSF is an optional feature to support the storage and retrieval of information as structured data by any NEF.
  • UDSF is an optional feature to support the storage and retrieval of information as unstructured data by any NF.
  • FIG. 1 illustrates a reference model for a case where a UE accesses one DN using one PDU session for convenience of description, but is not limited thereto.
  • the UE may simultaneously access two (ie, local and central) data networks using multiple PDU sessions.
  • two SMFs may be selected for different PDU sessions.
  • each SMF may have the ability to control both the local UPF and the centralized UPF in the PDU session.
  • the UE may simultaneously access two (ie local and central) data networks provided within a single PDU session.
  • a conceptual link connecting NFs in a 5G system is defined as a reference point.
  • the following illustrates reference points included in the 5G system architecture represented as in FIG.
  • N1 reference point between UE and AMF
  • N2 reference point between (R) AN and AMF
  • N3 reference point between (R) AN and UPF
  • N6 reference point between UPF and data network
  • N24 reference point between PCF in visited network and PCF in home network
  • N8 reference point between UDM and AMF
  • N10 reference point between UDM and SMF
  • N11 reference point between AMF and SMF
  • N12 reference point between AMF and AUSF
  • N13 reference point between UDM and Authentication Server function (AUSF)
  • N15 reference point between PCF and AMF in non-roaming scenario, reference point between PCF and AMF in visited network in roaming scenario
  • N16 reference point between two SMFs (in a roaming scenario, a reference point between an SMF in a visited network and an SMF in a home network)
  • N18 reference point between any NF and UDSF
  • N19 reference point between NEF and SDSF
  • FIG. 2 illustrates a 5G system architecture to which the present invention may be applied.
  • the service-based interface illustrated in FIG. 2 represents a set of services provided / exposed by a given NF. Service-based interfaces are used within the control plane. The following illustrates a service-based interface included in the 5G system architecture represented as in FIG.
  • Nnef service-based interface exposed by NEF
  • Npcf service-based interface exposed by PCF
  • Nnrf service-based interface exposed by NRF
  • Nausf service-based interface exposed by AUSF
  • An NF service is a type of ability exposed by a NF (ie, an NF service provider) to another NF (ie, an NF service consumer) via a service-based interface.
  • the NF may expose one or more NF service (s). The following criteria apply to defining an NF service:
  • NF services are derived from an information flow to describe end-to-end functionality.
  • Control plane NF_B i.e., NF service provider
  • NF_B is responsible for providing a specific NF service (performation of action and / or providing information) from another control plane Request to provide).
  • NF_B responds with NF service results based on the information provided by NF_A in the request.
  • the NF_B may in turn consume NF services from other NF (s).
  • NF NF
  • the request-response mechanism communication is performed one-to-one between two NFs (ie, consumer and supplier).
  • Control plane NF_A subscribes to the NF service provided by another control plane NF_B (ie, NF service provider). Multiple control plane NF (s) may subscribe to the same control plane NF service. NF_B notifies the NF (s) of interest subscribed to this NF service of the results of this NF service.
  • the subscription request from the consumer may include a notification request for notification triggered through periodic updates or certain events (eg, change in requested information, reaching a certain threshold, etc.). This mechanism also includes the case where the NF (s) (eg NF_B) implicitly subscribed to a particular notification without an explicit subscription request (eg, due to a successful registration procedure).
  • FIG. 3 illustrates an NG-RAN architecture to which the present invention may be applied.
  • a New Generation Radio Access Network provides NR NodeB (gNB) (s) and / or eNB (eNodeB), which provides termination of the user plane and control plane protocol towards the UE. It consists of) (s).
  • gNB NR NodeB
  • eNodeB eNodeB
  • gNB gNB
  • eNB eNB
  • the gNB (s) and eNB (s) are also connected to the 5GC using the NG interface, and more specifically to the AMF using the NG-C interface (ie, N2 reference point), which is the control plane interface between the NG-RAN and 5GC. It is connected to the UPF using the NG-U interface (ie, N3 reference point), which is a user plane interface between NG-RAN and 5GC.
  • NG-C interface ie, N2 reference point
  • N3 reference point a user plane interface between NG-RAN and 5GC.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a radio protocol stack in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 4 (a) illustrates the air interface user plane protocol stack between the UE and the gNB
  • FIG. 4 (b) illustrates the air interface control plane protocol stack between the UE and the gNB.
  • the control plane refers to a path through which control messages used by the UE and the network to manage a call are transmitted.
  • the user plane refers to a path through which data generated at an application layer, for example, voice data or Internet packet data, is transmitted.
  • the user plane protocol stack may be divided into a first layer (Layer 1) (ie, a physical layer (PHY) layer) and a second layer (Layer 2).
  • Layer 1 ie, a physical layer (PHY) layer
  • Layer 2 a second layer
  • the control plane protocol stack includes a first layer (ie, PHY layer), a second layer, and a third layer (ie, radio resource control (RRC) layer), It may be divided into a non-access stratum (NAS) layer.
  • a first layer ie, PHY layer
  • a second layer ie, a third layer
  • RRC radio resource control
  • NAS non-access stratum
  • the second layer includes a medium access control (MAC) sublayer, a radio link control (RLC) sublayer, a packet data convergence protocol (PDC) sublayer, a service data adaptation protocol ( SDAP: Service Data Adaptation Protocol (SDAP) sublayer (in case of user plane).
  • MAC medium access control
  • RLC radio link control
  • PDC packet data convergence protocol
  • SDAP Service Data Adaptation Protocol
  • Radio bearers are classified into two groups: a data radio bearer (DRB) for user plane data and a signaling radio bearer (SRB) for control plane data.
  • DRB data radio bearer
  • SRB signaling radio bearer
  • the first layer provides an information transfer service to a higher layer by using a physical channel.
  • the physical layer is connected to a MAC sublayer located at a higher level through a transport channel, and data is transmitted between the MAC sublayer and the PHY layer through the transport channel.
  • Transport channels are classified according to how and with what characteristics data is transmitted over the air interface.
  • data is transmitted between different physical layers through a physical channel between a PHY layer of a transmitter and a PHY layer of a receiver.
  • the MAC sublayer includes a mapping between logical channels and transport channels; Multiplexing / demultiplexing of MAC Service Data Units (SDUs) belonging to one or different logical channels to / from a transport block (TB) delivered to / from the PHY layer via the transport channel; Reporting scheduling information; Error correction through hybrid automatic repeat request (HARQ); Priority handling between UEs using dynamic scheduling; Priority handling between logical channels of one UE using logical channel priority; Padding is performed.
  • SDUs Service Data Units
  • TB transport block
  • HARQ hybrid automatic repeat request
  • Each logical channel type defines what type of information is conveyed.
  • Logical channels are classified into two groups: Control Channel and Traffic Channel.
  • control channel is used to convey only control plane information and is as follows.
  • BCCH Broadcast Control Channel
  • PCCH Paging Control Channel
  • CCCH Common Control Channel
  • DCCH Dedicated Control Channel
  • the traffic channel is used to use only user plane information:
  • DTCH Dedicated Traffic Channel
  • connection between a logical channel and a transport channel is as follows.
  • BCCH may be mapped to BCH.
  • BCCH may be mapped to the DL-SCH.
  • PCCH may be mapped to PCH.
  • CCCH may be mapped to the DL-SCH.
  • DCCH may be mapped to DL-SCH.
  • DTCH may be mapped to the DL-SCH.
  • CCCH may be mapped to UL-SCH.
  • DCCH may be mapped to UL-SCH.
  • DTCH may be mapped to UL-SCH.
  • the RLC sublayer supports three transmission modes: transparent mode (TM), unacknowledged mode (UM), and acknowledgment mode (AM).
  • TM transparent mode
  • UM unacknowledged mode
  • AM acknowledgment mode
  • the RLC configuration may be applied for each logical channel.
  • TM or AM mode is used for SRB, while UM or AM mode is used for DRB.
  • the RLC sublayer is passed in upper layer PDU; Sequence numbering independent of PDCP; Error correction through automatic repeat request (ARQ); Segmentation and re-segmentation; Reassembly of SDUs; RLC SDU discard; RLC re-establishment is performed.
  • Sequence numbering independent of PDCP Error correction through automatic repeat request (ARQ); Segmentation and re-segmentation; Reassembly of SDUs; RLC SDU discard; RLC re-establishment is performed.
  • PDCP sublayer for user plane includes sequence numbering; Header compression and decompression (only for Robust Header Compression (RoHC)); User data delivery; Reordering and duplicate detection (if delivery to a layer higher than PDCP is required); PDCP PDU routing (for split bearer); Retransmission of PDCP SDUs; Ciphering and deciphering; Discarding PDCP SDUs; PDCP re-establishment and data recovery for RLC AM; Perform replication of PDCP PDUs.
  • Header compression and decompression only for Robust Header Compression (RoHC)
  • User data delivery Reordering and duplicate detection (if delivery to a layer higher than PDCP is required)
  • PDCP PDU routing for split bearer
  • Retransmission of PDCP SDUs Ciphering and deciphering
  • Discarding PDCP SDUs PDCP re-establishment and data recovery for RLC AM
  • Perform replication of PDCP PDUs
  • the PDCP sublayer for the control plane additionally includes sequence numbering; Ciphering, decryption, and integrity protection; Control plane data transfer; Replication detection; Perform replication of PDCP PDUs.
  • Replication in PDCP involves sending the same PDCP PDU (s) twice. One is delivered to the original RLC entity, the second to an additional RLC entity. At this time, the original PDCP PDU and the corresponding copy are not transmitted in the same transport block.
  • Two different logical channels may belong to the same MAC entity (for CA) or may belong to different MAC entities (for DC). In the former case, logical channel mapping restrictions are used to ensure that the original PDCP PDU and its copy are not transmitted in the same transport block.
  • the SDAP sublayer performs i) mapping between QoS flows and data radio bearers, ii) QoS flow identifier (ID) marking in downlink and uplink packets.
  • a single protocol entity of SDAP is configured for each individual PDU session.
  • two SDAP entities may be configured in the case of dual connectivity (DC).
  • DC dual connectivity
  • the RRC sublayer is a broadcast of system information related to an access stratum (AS) and a non-access stratum (NAS); Paging initiated by 5GC or NG-RAN; Establishing, maintaining, and releasing RRC connections between the UE and the NG-RAN (in addition, modifying and releasing carrier aggregation), and additionally, dual connectivity between the E-UTRAN and the NR or within the NR.
  • AS access stratum
  • NAS non-access stratum
  • Security functions including key management; Establishment, establishment, maintenance, and release of SRB (s) and DRB (s); Handover and context transfer; Control of UE cell selection and disaster recovery and cell selection / reselection; Mobility functionality including inter-RAT mobility; QoS management functions, UE measurement reporting and report control; Detection of radio link failures and recovery from radio link failures; NAS message delivery from NAS to UE and NAS message delivery from UE to NAS are performed.
  • RM Registration Management
  • the UE / user needs to register with the network to receive the service requiring registration. Once registered, the UE, if applicable, periodically maintains reachable (periodic registration update), or on the move (mobility registration update), or updates its capabilities or renegotiates protocol parameters. You can update your registration in the network to do so.
  • the initial registration procedure includes the execution of a network access control function (ie user authentication and access authentication based on a subscription profile in the UDM).
  • a network access control function ie user authentication and access authentication based on a subscription profile in the UDM.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a registration management state model in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 5 shows the RM state model in the UE
  • FIG. 5 (b) shows the RM state model in the AMF.
  • the UE In the RM DEREGISTERED state, the UE is not registered with the network.
  • the UE context in AMF does not maintain valid location or routing information for the UE and therefore the UE is not reachable by the AMF.
  • some UE context may still be stored in the UE and AMF.
  • the UE In the RM DEREGISTERED state, if the UE needs to receive a service requiring registration, the UE attempts to register with the selected PLMN using the initial registration procedure. Or, upon receiving a Registration Reject upon initial registration, the UE remains in the RM DEREGISTERED state. On the other hand, when receiving a Registration Accept, the UE enters the RM-REGISTERED state.
  • the AMF approves the initial registration of the UE by sending a Registration Accept to the UE and enters the RM-REGISTERED state. Or, when applicable, rejects the initial registration of the UE by sending a Registration Reject to the UE.
  • the UE In the RM REGISTERED state, the UE is registered with the network. In the RM-REGISTERED state, the UE may receive a service requiring registration in the network.
  • the UE In the RM-REGISTERED state, if the Tracking Area Identity (TAI) of the current serving cell is not in the list of TAIs received by the UE from the network, the UE maintains registration and allows the AMF to page the UE. Performs a mobility registration update procedure. Or, to inform the network that the UE is still active, the UE performs a periodic Registration Update procedure triggered by the expiration of the periodic update timer. Or, to update its capability information or renegotiate network and protocol parameters, the UE performs a Registration Update procedure. Or, when the UE no longer needs to register with the PLMN, the UE performs a deregistration procedure and enters the RM-DEREGISTERED state.
  • TAI Tracking Area Identity
  • the UE may decide to deregister from the network at any time. Or, the UE enters the RM-DEREGISTERED state when receiving a Registration Reject message, a Deregistration message, or when performing a local deregistraion procedure without initiating any signaling.
  • the AMF performs a deregistration procedure and enters the RM-DEREGISTERED state.
  • the AMF may decide to deregister the UE at any time. Or, after the implicit deregistration timer expires, the AMF performs an implicit deregistration at any time.
  • AMF enters the RM-DEREGISTERED state after implicit deregistration. Alternatively, local deregistraion is performed for the UE negotiated to perform deregistration at the end of the communication.
  • AMF enters the RM-DEREGISTERED state after local deregistraion. Or, when applicable, the AMF approves or rejects a Registration Update from the UE. When the AMF rejects a Registration Update from the UE, the AMF may reject the UE registration.
  • Registration area management includes the ability to assign and reassign a registration area to the UE.
  • the registration area is managed by access type (ie, 3GPP access or non-3GPP access).
  • the AMF allocates a set of tracking area (TA) in the TAI list to the UE.
  • TA tracking area
  • the AMF can consider various information (eg, mobility patterns and allowed / non-allowed areas, etc.).
  • An AMF having a whole PLMN (all PLMN) as a serving area may allocate the entire PLMN as a registration area to a UE in MICO mode.
  • the 5G system supports the assignment of TAI lists containing different 5G-RAT (s) in a single TAI list.
  • the registration area for non-3GPP access corresponds to a unique reserved TAI value (ie, dedicated to non-3GPP access).
  • TAI a unique TA for non-3GPP access to 5GC, which is referred to as N3GPP TAI.
  • the AMF When generating a TAI list, the AMF includes only the TAI (s) applicable to the access to which the TAI list is sent.
  • Connection Management is used to establish and release a signaling connection between the UE and the AMF.
  • the CM includes the function of establishing and releasing a signaling connection between the UE and the AMF over N1.
  • This signaling connection is used to enable NAS signaling exchange between the UE and the core network.
  • This signaling connection includes both an AN signaling connection for the UE between the UE and the AN and an N2 connection for the UE between the AN and AMF.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a connection management state model in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • CM-IDLE shows a CM state transition in a UE
  • CM-CONNECTED shows a CM state transition in an AMF
  • the UE in the CM-IDLE state is in the RM-REGISTERED state and does not have an established NAS signaling connection with the AMF over N1.
  • the UE performs cell selection, cell reselection and PLMN selection.
  • the UE responds to paging (if received) by performing a service request procedure, unless in MICO mode.
  • a service request procedure is performed.
  • the UE enters a CM-CONNECTED state.
  • the transmission of the initial NAS message (Registration Request, Service Request, or Deregistration Request) initiates a transition from the CM-IDLE state to the CM-CONNECTED state.
  • CM-IDLE state if the UE is not in MICO mode, when the AMF has signaling or mobile-terminated data to be sent to the UE, by sending a paging request to the UE, Perform a network triggered service request procedure triggered by. Each time an N2 connection is established between the AN and the AMF for that UE, the AMF enters the CM-CONNECTED state.
  • the UE in CM-CONNECTED state has a NAS signaling connection with AMF through N1.
  • the UE In the CM-CONNECTED state, whenever the AN signaling connection is released, the UE enters the CM-IDLE state.
  • the AMF In the CM-CONNECTED state, whenever the N2 signaling connection and the N3 connection for the UE are released, the AMF enters the CM-IDLE state.
  • the AMF may decide to release the NAS signaling connection of the UE.
  • the CM state in the UE is changed to CM-IDLE.
  • the CM state for the UE in AMF is changed to CM-IDLE.
  • the AMF may keep the UE in CM-CONNECTED state until the UE de-registers from the core network.
  • the UE in the CM-CONNECTED state may be in an RRC inactive state.
  • the UE reachability is managed by the RAN using assistance information from the core network.
  • UE paging is managed by the RAN.
  • the RRC Inactive state is applied to the NG-RAN (ie, to NR and E-UTRA connected to the 5G CN).
  • the AMF Based on the network configuration, the AMF provides assistance information to the NG-RAN in order to assist the NG-RAN in determining whether to switch the UE to the RRC Inactive state.
  • the RRC Inactive assistance information includes a UE specific DRX value for RAN paging during the RRC Inactive state, and a registration area provided to the UE.
  • CN assistance information is provided to the serving NG RAN node during N2 activation (ie, during registration, service request, path switch).
  • the state of the N2 and N3 reference points is not changed by the UE entering the CM-CONNECTED state involving RRC Inactive.
  • the UE in the RRC Inactive state knows the RAN notification area.
  • the UE When the UE is in a CM-CONNECTED state with RRC Inactive, the UE is in an uplink data pending, a mobile initiated signaling procedure (ie, periodic registration update), a response to RAN paging, or the UE is in a RAN
  • the RRC connection may be resumed due to a notification to the network that the notification area is out of the notification area.
  • the UE AS context is recovered from the old NG RAN node and the procedure is triggered towards the CN.
  • the UE When the UE is in CM-CONNECTED state with RRC Inactive, the UE performs cell selection with GERAN / UTRAN / EPS and follows the idle mode procedure.
  • the UE in the CM-CONNECTED state with RRC Inactive enters the CM-IDLE mode and follows the relevant NAS procedure in the following cases.
  • NAS signaling connection management includes the ability to establish and release NAS signaling connections.
  • the NAS signaling connection establishment function is provided by the UE and the AMF to establish a NAS signaling connection of the UE in CM-IDLE state.
  • the UE When a UE in CM-IDLE state needs to send a NAS message, the UE initiates a service request or registration procedure to establish a signaling connection to the AMF.
  • the AMF can maintain the NAS signaling connection until the UE de-registers from the network.
  • the procedure of the release of the NAS signaling connection is initiated by the 5G (R) AN node or AMF.
  • the UE determines that the NAS signaling connection is released. If the AMF detects that the N2 context has been released, the AMF determines that the NAS signaling connection has been released.
  • Mobility restriction limits service access or mobility control of the UE in the 5G system. Mobility restriction functionality is provided by the UE, RAN and core network.
  • Mobility restrictions apply only to 3GPP access, not to non-3GPP access.
  • mobility restriction is performed by the UE based on the information received from the core network.
  • mobility mobility is performed by the RAN and the core network.
  • the core network In the CM-CONNECTED state, the core network provides the RAN with a Handover Restriction List for mobility restriction.
  • Mobility restrictions include RAT restrictions, Forbidden areas, and service area restrictions as follows:
  • RAT Restriction is defined as 3GPP RAT (s) in which UE's access is not allowed. The UE in the restricted RAT is not allowed to initiate any communication with the network based on the subscription information.
  • Prohibited Area Within the Prohibited Area under the given RAT, the UE is not allowed the UE to initiate any communication with the network based on the subscription information.
  • Service Area Restriction Defines the area where the UE may or may not initiate communication with the network as follows:
  • Allowed area Within the allowed area under the given RAT, the UE is allowed to initiate communication with the network if allowed by the subscription information.
  • Non-allowed area Within the non-allowed area under a given RAT, the UE is limited in service area based on subscription information. The UE and the network are not allowed to initiate session management signaling (both CM-IDLE and CM-CONNECTED states) for acquiring a service request or user service. The RM procedure of the UE is the same as in the allowed area. The UE in the disallowed area responds with a service request to paging of the core network.
  • session management signaling both CM-IDLE and CM-CONNECTED states
  • the core network determines the service area limitation based on the UE subscription information.
  • the allowed zones can be fine-tuned by the PCF (eg, based on UE location, Permanent Equipment Identifier (PEI), network policy, etc.).
  • Service area limitations may change due to, for example, subscription information, location, PEI and / or policy changes.
  • the service area restriction may be updated during the registration procedure.
  • the UE proceeds according to the following priorities:
  • the evaluation of the RAT restriction takes precedence over the evaluation of any other mobility restriction
  • the UE may indicate a preference of the MICO mode during initial registration or registration update.
  • the AMF determines whether the MICO mode is allowed to the UE based on the Local setting, preference indicated by the UE, UE subscription information and network policy, or a combination thereof, and informs the UE during the registration procedure.
  • the UE and the core network re-initiate or exit the MICO mode in the next registration signaling. If the MICO mode is not explicitly indicated within the registration procedure and the registration procedure is successfully completed, the UE and AMF do not use the MICO mode. That is, the UE operates as a general UE, and the network also treats the UE as a general UE.
  • the AMF allocates a registration area to the UE during the registration procedure. If the AMF instructs the UE in the MICO mode, the registration area is not limited to the paging area size. If the AMF serving area is the entire PLMN, then the AMF may provide the UE with an "All PLMN" registration area. In this case, re-registration with the same PLMN due to mobility does not apply. If mobility restrictions apply to the UE in MICO mode, the AMF assigns the allowed / unallowed areas to the UE.
  • the AMF If the AMF instructs the UE in the MICO mode, the AMF assumes that it is always unreachable while the UE is in CM-IDLE state. AMF rejects any request for downlink data delivery for the UE in MICO mode and CM-IDLE state. AMF also delays downlink transport, such as SMS, location services, etc. over the NAS.
  • the UE in the MICO mode is accessible for mobile terminated data or signaling only when the UE is in CM-CONNECTED mode.
  • the AMF may provide a Pending Data indication to the RAN node so that the UE in MICO mode can immediately deliver mobile terminated data and / or signaling when switching to CM-CONNECTED mode.
  • the RAN node receives this indication, the RAN node considers this information when determining user inactivity.
  • the UE in MICO mode does not need to listen to the paging during the CM-IDLE state.
  • the UE may abort any AS procedure within the CM-IDLE state until the UE in MICO mode initiates the transition from CM-IDLE to CM-CONNECTED mode for one of the following reasons:
  • the 5G core network supports the connection of the UE over a non-3GPP access network (eg WLAN).
  • a non-3GPP access network eg WLAN
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a 5G core network architecture supporting non-3GPP access to which the present invention may be applied.
  • N2 and N3 reference points are used to connect standalone non-3GPP access to 5G core network control plane function and user plane function, respectively.
  • a UE accessing a 5G core network via standalone non-3GPP access supports NAS signaling with the 5G core network control plane function using the N1 reference point after UE attach.
  • N1 instances for the UE ie, one N1 instance via NG-RAN and one N1 instance via non-3GPP access.
  • Non-3GPP Interworking Function (N3IWF) is located in the same PLMN as the 3GPP access, UEs simultaneously connected to the same 5G core network of the PLMN via 3GPP access and non-3GPP access will be connected to a single AMF. By service.
  • N3IWF Non-3GPP Interworking Function
  • a UE When a UE is connected to a 3GPP access of a PLMN, if the UE selects N3IWF and the N3IWF is located in a PLMN different from the PLMN of the 3GPP access, the UE is serviced separately by two PLMNs. The UE is registered with two separate AMFs. PDU sessions over 3GPP access are serviced by an SMF that is different from the SMF that serves PDU sessions over non-3GPP access.
  • PLMN selection for 3GPP is not dependent on N3IWF selection. If the UE is registered via non-3GPP, the UE performs PLMN selection for 3GPP access independently of the PLMN to which the N3IWF belongs.
  • the non-3GPP access network is connected to the 5G core network via N3IWF.
  • the N3IWF is connected to the 5G core network control plane and the user plane via the N2 interface and the N3 interface, respectively.
  • the UE establishes an N3IWF IP Security (IPSec) tunnel and attaches to the 5G core network via untrusted non-3GPP access.
  • IPSec N3IWF IP Security
  • the UE is authenticated by the 5G core network during the IPSec tunnel establishment procedure and attached to the 5G core network.
  • the UE signaling connection with AMF may be maintained.
  • N1 NAS signaling over standalone non-3GPP access is protected by the same security mechanism applied to N1 over 3GPP access.
  • N3IWF For untrusted non-3GPP access, the features of N3IWF are as follows:
  • the N3IWF terminates the IKEv2 / IPsec protocol with the UE via NWu, relays the information necessary to authenticate the UE and authenticate access to the 5G core network via N2.
  • N2 signaling control (relayed by AMF) from SMF with respect to PDU session and QoS
  • IPsec SA IPsec Security Association
  • Y1 Reference point between UE and non-3GPP access (eg WLAN). This is dependent on non-3GPP access technology.
  • Y2 reference point between untrusted non-3GPP access and N3IWF for NWu traffic forwarding
  • NWu between UE and N3IWF to establish secure tunnel (s) between UE and N3IWF so that control plane and user plane data / signal exchanged between UE and 5G core network can be securely transferred via untrusted non-3GPP access.
  • s secure tunnel
  • EPS Evolved Packet System
  • MO mobile originated
  • MT mobile terminated
  • the UE may perform a normal tracking area update (N-TAU) and periodic TAU (P-TAU) even during an idle (eg, ECM-IDLE or CM-IDLE) period. ) Was required.
  • N-TAU normal tracking area update
  • P-TAU periodic TAU
  • N-TAU is a procedure for locating a UE in a tracking area (TA) granularity for registration area management for paging of a UE in a core network (CN)
  • TA tracking area
  • CN core network
  • P-TAU corresponds to a procedure for determining whether the UE is normally registered in the network.
  • the N-TAU is an operation required for updating the UE to the area where the UE is located when the UE leaves the registration area promised with the MME (ie, a control plane (CP)) during the TAU procedure.
  • the P-TAU is used to manage the registration validity of the UE as a TAU that the UE should perform after a certain time after entering the Idle mode regardless of the location change of the UE.
  • the network core immediately starts a detach timer if the P-TAU is not performed at the time when the P-TAU is to be performed, and when the timer expires, the MME determines that the UE has detached and determines the context of the UE. delete context
  • the P-TAU procedure is used to periodically notify the network of the availability of the UE.
  • This procedure is controlled by the T3412 timer in the UE.
  • the value of the T3412 timer may be sent to the UE by the network in an ATTACH ACCEPT message and may be sent in a TRACKING AREA UPDATE ACCEPT message.
  • the UE applies this value within all tracking areas of the tracking area list assigned to the UE until a new value is received.
  • timer T3412 When the UE changes from EMM-CONNECTED mode to EMM-IDLE mode, timer T3412 is reset and starts with an initial value. Timer T3412 is stopped when the UE enters EMM-CONNECTED mode or EMM-DEREGISTERED state.
  • the network supervises the P-TAU procedure of the UE using a mobile reachable timer.
  • the mobile reachable timer is set longer than T3412.
  • the mobile reachable timer is reset and starts with the set value.
  • the mobile reachable timer is stopped.
  • the network When the mobile reachable timer expires, the network starts an implicit detach timer. If the implicit detach timer expires before the UE contacts the network, the network implicitly detaches the UE.
  • the network implicitly detaches the UE.
  • the existing wireless communication system e.g., EPS
  • EPS e.g., EPS
  • MO service and MT service so that all UEs are consistently in the IDLE state as described above with N-TAU and P-TAU. It was defined to perform a procedure.
  • resource saving methods are being discussed with regard to mobility levels of different UEs and different traffic patterns (eg, when only MO is required, that is, when MT is not required).
  • the present invention proposes a registration area management method and a detach management method of the UE according to the mobility level of the UE and the support of a Mobile Terminated (MT) call.
  • MT Mobile Terminated
  • the present invention proposes two levels of UE mobility level consisting of "Limited service area” and "Unlimited service area”.
  • the present invention proposes a TAU procedure divided into a "Registration Area update” and a “Reachability update” (or periodic registration area update) procedure.
  • the reachability management for the UE in the IDLE state may refer to a role of detecting whether the UE is accessible and providing a location (ie, an access node) of the UE to the network to reach the UE. This can be done by paging the UE and tracking the UE location.
  • UE location tracking may include UE registration area tracking (ie, registration area update) and UE accessibility tracking (ie, accessibility update or periodic registration area update).
  • Table 1 illustrates UE idle mode operation with respect to mobility restriction level and MT capability requirement.
  • a mobility level of a UE may be defined as a greatly limited mobility level (or limited area) and an unlimited mobility level (or unrestricted area).
  • 'no mobility' may also be classified in the same manner as the limited area.
  • the mobility (limit) level may be determined based on various conditions such as the subscription data of the UE and the location of the UE, the application the UE is using, the current time and date, and the like.
  • This mobility (limit) level is stored in the subscription information of the UE and can be adjusted by a policy controller.
  • the UE may receive the service without restriction in its PLMN area. This may be referred to as a general type of UE.
  • a specific UE can be serviced only in a specific area, thereby saving resources of the UE and the network.
  • a limited mobility level is required in the following example.
  • MT service ie, reachability
  • a UE requiring MT service may be classified as a reachable UE
  • a UE not requiring MT service ie, MO only
  • the present invention proposes to define whether to perform the registration area update procedure and / or the Reachability update procedure according to the mobility level of the UE and the need for MT service.
  • the registration area update procedure and the Reachability Update procedure are separately defined instead of the unified TAU procedure. Suggest.
  • Registration area update procedure As an example of this procedure, a TAU triggered when the UE detects entering a new TA that is not in the list of Tracking Area Identity (TAI) (s) it has registered with the network. It may be the same as the procedure.
  • TAU Tracking Area Identity
  • Reachability update procedure As an example of this procedure, it may be the same as the periodic TAU procedure triggered when the P-TAU timer expires.
  • a registration area update may be performed, and when reachability update is required after a specific time has elapsed since the UE enters the idle mode, reachability update may be performed.
  • a UE that does not require MT service does not perform any TAU procedures (ie, Registration Area update and Reachability Update) and also performs a paging procedure. You can't.
  • TAU procedures ie, Registration Area update and Reachability Update
  • the UE that does not need the MT service corresponds to the case where only the MO service is supported or the end service (ie, the MT service) is supported only when the UE is in the connected mode. In the case of such a UE, paging generally required for MT service may not be needed.
  • N-TAU Registration Area update
  • DRX discontinuous reception
  • a UE that requires MT service and is configured with an Unlimited mobility level requires both N-TAU (ie, Registration Area update) and P-TAU (ie, Reachability Update), and may require a paging procedure.
  • N-TAU Registration Area update
  • P-TAU Reachability Update
  • P-TAU ie, Reachability Update
  • N-TAU ie Registration Area update
  • Embodiment 2 Operation of UE requiring Limited Area / MT Service
  • the UE when the mobility level of the UE is a limited area, the UE may not perform a registration area update. This will be described with reference to the drawings below.
  • FIG. 8 illustrates an attach procedure (or registration procedure) of a UE for which a limited mobility level is set according to an embodiment of the present invention.
  • AN may correspond to 5G-AN described above, and CP-MM may correspond to AMF.
  • the UE performs an attach procedure (or registration procedure) with the CP-MM (or AMF) via the AN.
  • the network e.g. CP-MM or AMF
  • the network attach attach Accept transmits (or includes) the region information allowed by the service of the UE in the message (S801).
  • the transmission of the allowed area information may be implemented by including the allowed TA (s) in the attach accept message.
  • the UE may confirm that the Allow TA (s) is included in an attach accept message or similar message, and may not perform a registration area update procedure thereafter.
  • Reachability update and paging reception may be performed to update Reachability.
  • an implicit detach timer may be started to initiate a detach operation.
  • the network eg, CP-MM or AMF
  • the network may run a reachability related timer when the connection is released, such as a NAS signaling connection with the UE. If the UE does not perform the reachability update until the reachability timer expires, the network may start an implicit detach timer. If the UE does not perform the Reachability update until the implicit detach timer expires, the network may implicitly detach the UE.
  • the UE may perform the Reachability update procedure by setting the network even when it is out of its allowed TA (s). However, even in this case, if it leaves its allowed TA (s), an operation for receiving a service from the network, such as a service request procedure, may not be performed.
  • Embodiment 3 Operation of UE that does not require MT service
  • a UE that does not need MT service may perform registration area update and reachability update operations regardless of whether the mobility level of the UE is limited or unlimited. You may not do it all.
  • a UE connected to (registered with) a 5G core network through a non-3GPP access network may correspond thereto.
  • a UE connected (registered) to a 5G core network through a 3GPP access network is referred to as a 3GPP UE, and connected to (registered with) a 5G core network through a non-3GPP access network (eg, a WLAN).
  • the UE is referred to as a non-3GPP UE.
  • the 3GPP core network did not perform mobility management for the Non-3GPP UE, and accordingly, the MME did not perform mobility management for the Non-3GPP UE. Therefore, since the non-3GPP UE is not managed in EPS, handover and the like are not possible.
  • 5G system architecture minimizes the dependency between AN and CN, and is a converged access-agnostic that integrates different cellular (i.e. 3GPP) and non-3GPP access types (e.g. WLAN). (access-agnostic) concept was introduced.
  • 3GPP 3GPP
  • WLAN non-3GPP access types
  • the AMF controls the non-3GPP UE in the 5G core network
  • operations similar to those for controlling the 3GPP UE in the previous EPS may be applied (for example, registration and connection state management). have.
  • both 3GPP UEs via 3GPP access network
  • non-3GPP UEs via non-3GPP access network and N2IWF
  • N2IWF non-3GPP access network
  • the non-3GPP UE since the non-3GPP UE is also connected to the AMF through the same N2 interface as the 3GPP UE, an operation of controlling the non-3GPP UE may be applied similarly to the 3GPP UE.
  • the RM-DEREGISTERED state is not immediately switched to the RM-DEREGISTERED state when the signaling connection is released.
  • the CM-IDLE state may be defined in the -REGISTERED state.
  • the non-3GPP UE in the CM-IDLE state may operate as follows.
  • Non-3GPP UEs ie, UEs registered with the network via non-3GPP access
  • the registration area for non-3GPP access may be assigned a unique reserved Tracking Area Identity (TAI) (ie non- Dedicated to 3GPP access).
  • TAI Tracking Area Identity
  • 5GC This is a value corresponding to the area of the corresponding PLMN.
  • the non-3GPP UE may not perform a registration area update.
  • the UE may not perform periodic registration update (or accessibility update) through non-3GPP access, and a periodic registration timer may not be provided to the UE for non-3GPP access. .
  • the UE may not be paged over (untrusted) non-3GPP access.
  • the non-3GPP UE in the CM-IDLE state may correspond to an example of a UE that does not require the MT service in Table 1 above.
  • the non-3GPP UE may not perform the registration area update and the periodic registration area update (or reachability update) in the CM-IDLE state, and thus, whether or not the UE has been detached from the network, And there is a problem that can not determine when detached.
  • the present invention proposes an operation of a UE (eg, a UE registered in a network through non-3GPP access) that does not require MT service.
  • a UE eg, a UE registered in a network through non-3GPP access
  • FIG 9 illustrates an attach procedure (or registration procedure) of a UE that does not require MT service according to an embodiment of the present invention.
  • AN may correspond to 5G-AN described above, and CP-MM may correspond to AMF.
  • the UE performs an attach procedure (or registration procedure) with the CP-MM (or AMF) via the AN.
  • the network When the network (for example, CP-MM, AMF) transmits an attach accept message to a UE of the type, the network transmits the attach valid time together (or includes) (S901). .
  • the attach valid time corresponds to a timer for managing a DEDERGISTERED state of a UE (eg, a UE registered in a network through non-3GPP access) that does not require MT service.
  • a UE eg, a UE registered in a network through non-3GPP access
  • the invention is not so limited, and the attach validity time may be referred to by another name (eg, an implicit deregistration timer).
  • Attach valid time may be reset when the UE enters a connected mode (ie, CM-CONNECTED state).
  • the attach valid time is run when the UE ends the connected mode (ie, CM-CONNECTED state) (ie, enters idle mode (ie, CM-IDLE state)). .
  • the UE may be interpreted to transition to CM-IDLE state and remain in RM-REGISTERED state. have.
  • the timer can be driven.
  • the UE may perform a service request operation.
  • the attach valid time has already expired in the MO service (that is, when data to be transmitted to the network occurs)
  • the UE performs the attach operation and performs the MO service.
  • the network may perform implicit detach. Accordingly, after the Attach validity time has expired, the UE may perform a service request procedure again after transmitting an attach request message to the network.
  • the network may set a long enough time to the UE as Attach valid time.
  • the attach valid time may not be reset when the connected mode is switched, but may be implemented as a time for which the terminal requires reattachment after attaching. That is, when the UE requests the MO service after the attach validity time expires, the terminal may retry the attach procedure and then perform a service request procedure.
  • the UE may perform a service request procedure before the attach validity time. This will be described with reference to the drawings below.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a mobility management method according to an embodiment of the present invention.
  • a UE receives a timer value (ie, attach valid time) for managing a deregistered state from an AMF (or CP-MM) during a registration procedure (S1001).
  • a timer value ie, attach valid time
  • the UE cannot be paged by the network and does not perform periodic registration area update (or accessibility update) (e.g. UE registered with the network via non-3GPP access) May correspond to.
  • periodic registration area update or accessibility update
  • the UE When the UE enters the idle state (ie, the CM-IDLE state), the UE starts a timer (S1002).
  • the UE transitions to CM-IDLE state and remains RM-REGISTERED state. Can be.
  • the timer can be driven.
  • the UE When the timer expires, the UE enters a deregistered state (S1003).
  • FIG. 11 illustrates a CN relocation procedure triggered by a service request according to an embodiment of the present invention.
  • AN may correspond to 5G-AN described above
  • CP-MM may correspond to AMF
  • CP-SM may correspond to SMF.
  • the UE performs a service request procedure before the attach validity time (S1101). That is, the UE initiates a service request procedure by sending a service request message to the CP-MM (or AMF).
  • the UE may include and transmit identification information of a serving CN node of the UE in a service request message.
  • the CP node ie, CP-MM or AMF
  • the access node at the current UE location is determined by the previous serving CP node of the UE ( serving CP node, so that a new CN node needs to receive UE context information from an old CP node)
  • a relocation procedure together with a service request procedure May be performed (S1102).
  • a procedure according to the service request may be subsequently performed.
  • the CP-MM (or AMF) transmits a service accept message or a user plane setup message to the UE (S1103).
  • the CN identifier (or identifier) may be used together as an identifier of the UE.
  • FIG. 12 illustrates a block diagram of a communication device according to an embodiment of the present invention.
  • a wireless communication system includes a network node 1210 and a plurality of terminals (UEs) 1220.
  • UEs terminals
  • the network node 1210 includes a processor 1211, a memory 1212, and a communication module 1213.
  • the processor 1211 implements the functions, processes, and / or methods proposed in FIGS. 1 to 11. Layers of the wired / wireless interface protocol may be implemented by the processor 1211.
  • the memory 1212 is connected to the processor 1211 and stores various information for driving the processor 1211.
  • the communication module 1213 is connected to the processor 1211 and transmits and / or receives a wired / wireless signal.
  • the network entity illustrated in FIG. 1 eg, AMF, SMF, (R) AN, UPF, PCF, etc.
  • the communication module 1213 may include a radio frequency unit (RF) for transmitting / receiving a radio signal.
  • RF radio frequency unit
  • the terminal 1220 includes a processor 1221, a memory 1222, and a communication module (or RF unit) 1223.
  • the processor 1221 implements the functions, processes, and / or methods proposed in FIGS. 1 to 11. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 1221.
  • the memory 1222 is connected to the processor 1221 and stores various information for driving the processor 1221.
  • the communication module 1223 is connected to the processor 1221 to transmit and / or receive a radio signal.
  • the memories 1212 and 1222 may be inside or outside the processors 1211 and 1221, and may be connected to the processors 1211 and 1221 by various well-known means.
  • the network node 1210 if the base station
  • the terminal 1220 may have a single antenna (multiple antenna) or multiple antenna (multiple antenna).
  • FIG. 13 illustrates a block diagram of a communication device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 illustrates the terminal of FIG. 12 in more detail.
  • a terminal may include a processor (or a digital signal processor (DSP) 1310, an RF module (or RF unit) 1335, and a power management module 1305). ), Antenna 1340, battery 1355, display 1315, keypad 1320, memory 1330, SIM card Subscriber Identification Module card) 1325 (this configuration is optional), a speaker 1345, and a microphone 1350.
  • the terminal may also include a single antenna or multiple antennas. Can be.
  • the processor 1310 implements the functions, processes, and / or methods proposed in FIGS. 1 to 11.
  • the layer of the air interface protocol may be implemented by the processor 1310.
  • the memory 1330 is connected to the processor 1310 and stores information related to the operation of the processor 1310.
  • the memory 1330 may be inside or outside the processor 1310 and may be connected to the processor 1310 by various well-known means.
  • the user enters command information such as a telephone number, for example, by pressing (or touching) a button on the keypad 1320 or by voice activation using the microphone 1350.
  • the processor 1310 receives the command information, processes the telephone number, and performs a proper function. Operational data may be extracted from the SIM card 1325 or the memory 1330. In addition, the processor 1310 may display command information or driving information on the display 1315 for the user to recognize and for convenience.
  • the RF module 1335 is connected to the processor 1310 to transmit and / or receive an RF signal.
  • the processor 1310 communicates command information to the RF module 1335 to transmit, for example, a radio signal constituting voice communication data to initiate communication.
  • the RF module 1335 is composed of a receiver and a transmitter for receiving and transmitting a radio signal.
  • the antenna 1340 functions to transmit and receive radio signals.
  • the RF module 1335 may deliver the signal and convert the signal to baseband for processing by the processor 1310.
  • the processed signal may be converted into audible or readable information output through the speaker 1345.
  • each component or feature is to be considered optional unless stated otherwise.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to combine some of the components and / or features to form an embodiment of the invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment. It is obvious that the claims may be combined to form an embodiment by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims or as new claims by post-application correction.
  • Embodiments according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • an embodiment of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), FPGAs ( field programmable gate arrays), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in memory and driven by the processor.
  • the memory may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.

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Abstract

무선 통신 시스템에서 무선 통신 시스템에서 등록 관리 방법 및 이를 위한 장치가 개시된다. 구체적으로, 무선 통신 시스템에서 네트워크에 의해 페이징(paging) 될 수 없으며, 주기적인 등록 영역 업데이트(periodic registration area update)를 수행하지 않는 UE(User Equipment)에 의해 수행되는 등록 관리 방법에 있어서, 등록 절차 중에 상기 네트워크로부터 상기 UE의 등록해제(DEREGISTERED) 상태를 관리하기 위한 타이머(timer) 값을 수신하는 단계, 상기 UE가 아이들(IDLE) 상태로 진입하면, 상기 타이머를 시작하는 단계 및 상기 타이머가 만료되면, 상기 UE가 등록해제(DEREGISTERED) 상태로 진입하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 등록 관리 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게 등록 관리(registration management)(및/또는 연결 관리(connection management))를 수행/지원하기 위한 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.
이동 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 그러나 이동통신 시스템은 음성뿐 아니라 데이터 서비스까지 영역을 확장하였으며, 현재에는 폭발적인 트래픽의 증가로 인하여 자원의 부족 현상이 야기되고 사용자들이 보다 고속의 서비스에 대한 요구하므로, 보다 발전된 이동 통신 시스템이 요구되고 있다.
차세대 이동 통신 시스템의 요구 조건은 크게 폭발적인 데이터 트래픽의 수용, 사용자 당 전송률의 획기적인 증가, 대폭 증가된 연결 디바이스 개수의 수용, 매우 낮은 단대단 지연(End-to-End Latency), 고에너지 효율을 지원할 수 있어야 한다. 이를 위하여 이중 연결성(Dual Connectivity), 대규모 다중 입출력(Massive MIMO: Massive Multiple Input Multiple Output), 전이중(In-band Full Duplex), 비직교 다중접속(NOMA: Non-Orthogonal Multiple Access), 초광대역(Super wideband) 지원, 단말 네트워킹(Device Networking) 등 다양한 기술들이 연구되고 있다.
본 발명의 목적은, UE(User Equipment)의 이동성 레벨(mobility level) 및/또는 착신(MT: Mobile Terminated) 서비스의 필요한지 여부에 따른 UE의 등록 관리(registration management) 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 목적은, UE(User Equipment)의 이동성 레벨(mobility level) 및/또는 착신(MT: Mobile Terminated) 서비스의 필요한지 여부에 따른 디태치(detach) 관리 방법을 제안한다.
또한, MT 서비스가 필요하지 않은 UE(예를 들어, 비-3GPP(non-3rd Generation Partnership Project)(예를 들어, 무선 근거리 액세스 네트워크(WLAN: Wireless Local Area Network)) 액세스를 통해 네트워크에 등록된 UE)는 등록 영역 업데이트(Registration Area update), 주기적인 등록 영역 업데이트(periodic Registration Area update) 절차를 수행하지 않을 수 있으며, 페이징(paging)되지 않을 수 있다. 이러한 UE의 경우, 해당 UE가 디태치(detach)되었는지 여부, 및 언제 detach 되었는지를 확인할 수 없는 문제가 있다. 이에 따라, 본 발명의 목적은 이러한 UE에 대한 등록 관리(registration management) 방법(예를 들어, 디태치 방법)을 제안한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 양상은, 무선 통신 시스템에서 네트워크에 의해 페이징(paging) 될 수 없으며, 주기적인 등록 영역 업데이트(periodic registration area update)를 수행하지 않는 UE(User Equipment)에 의해 수행되는 등록 관리 방법에 있어서, 등록 절차 중에 상기 네트워크로부터 상기 UE의 등록해제(DEREGISTERED) 상태를 관리하기 위한 타이머(timer) 값을 수신하는 단계, 상기 UE가 아이들(IDLE) 상태로 진입하면, 상기 타이머를 시작하는 단계 및 상기 타이머가 만료되면, 상기 UE가 등록해제(DEREGISTERED) 상태로 진입하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 양상은, 무선 통신 시스템에서 등록 관리 방법을 수행하기 위한 UE(User Equipment)에 있어서, 신호를 송수신하기 위한 통신 모듈(communication module) 및 상기 통신 모듈을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 등록 절차 중에 상기 네트워크로부터 상기 UE의 등록해제(DEREGISTERED) 상태를 관리하기 위한 타이머(timer) 값을 수신하고, 상기 UE가 아이들(IDLE) 상태로 진입하면, 상기 타이머를 시작하며, 상기 타이머가 만료되면, 상기 UE가 등록해제(DEREGISTERED) 상태로 진입하도록 구성되고, 상기 UE는 네트워크에 의해 페이징(paging) 될 수 없으며, 주기적인 등록 영역 업데이트(periodic registration area update)를 수행하지 않을 수 있다.
바람직하게, 상기 UE가 상기 아이들(IDLE) 상태로부터 연결(CONNECTED) 상태로 진입하면, 상기 타이머를 리셋(reset)할 수 있다
바람직하게, 발신(Mobile Originated) 데이터 발생 시, 상기 타이머가 만료되지 않으면, 서비스 요청 절차를 개시할 수 있다.
바람직하게, 발신(Mobile Originated) 데이터 발생 시, 상기 타이머가 만료되었으면, 상기 등록절차를 개시할 수 있다.
바람직하게, 상기 UE는 서비스 영역이 제한되는 제한된 이동성 레벨(Limited mobility level) 또는 서비스 영역이 제한되지 않는 제한되지 않은 이동성 레벨(unlimited mobility level)로 설정된 UE일 수 있다.
바람직하게, 상기 UE의 이동성 레벨(mobility level)과 무관하게, 상기 UE는 등록 영역 업데이트(registration area update) 절차를 수행하지 않을 수 있다.
바람직하게, 상기 UE가 제한되지 않은 이동성 레벨(unlimited mobility level)이 설정된 경우, 서비스 요청(service request) 메시지 내 서빙 코어 네트워크 노드의 식별자를 포함하여 전송함으로써 서비스 요청(service request) 절차를 개시할 수 있다.
바람직하게, 상기 UE는 비-3GPP(non-3rd Generation Partnership Project) 액세스를 통해 상기 네트워크에 등록된 UE일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, UE(User Equipment)의 이동성 레벨(mobility level) 및/또는 MT 서비스의 필요한지 여부에 따라 적절하게 UE의 등록 관리(registration management)를 수행함으로써 시스템과 UE의 자원을 절약할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 페이징되지 않으며, (주기적인) 등록 영역 업데이트를 수행하지 않는 즉, MT 서비스를 필요로 하지 않은 UE(예를 들어, 비-3GPP(예를 들어, WLAN) 액세스를 통해 네트워크에 등록된 UE)의 디태치(detach)를 관리할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 참조 포인트 표현을 이용한 5G 시스템 아키텍처를 예시한다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 5G 시스템 아키텍쳐를 예시한다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 NG-RAN 아키텍처를 예시한다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 무선 프로토콜 스택을 예시하는 도면이다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 등록 관리 상태 모델을 예시하는 도면이다.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 연결 관리 상태 모델을 예시하는 도면이다.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 비-3GPP 액세스를 지원하는 5G 코어 네트워크 아키텍처를 예시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제한된 이동성 레벨이 설정된 UE의 어태치(attach) 절차(또는 등록(registration) 절차)를 예시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 MT 서비스를 필요로 하지 않는 UE의 어태치(attach) 절차(또는 등록(registration) 절차)를 예시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동성 관리 방법을 예시하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 요청에 의해 트리거된 CN 재배치(relocation) 절차를 예시한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
본 명세서에서 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다. 즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNB(evolved-NodeB), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(User Equipment), MS(Mobile Station), UT(user terminal), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station), AMS(Advanced Mobile Station), WT(Wireless terminal), MTC(Machine-Type Communication) 장치, M2M(Machine-to-Machine) 장치, D2D(Device-to-Device) 장치 등의 용어로 대체될 수 있다.
이하에서, 하향링크(DL: downlink)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크(UL: uplink)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국의 일부이고, 수신기는 단말의 일부일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부이고, 수신기는 기지국의 일부일 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802, 3GPP 및 3GPP2 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP 5G(5 Generation) 시스템을 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 문서에서 사용되는 용어는 다음과 같이 정의될 수 있다.
- EPS(Evolved Packet System): IP(Internet Protocol) 기반의 패킷 교환(packet switched) 코어 네트워크인 EPC(Evolved Packet Core)와 LTE, UTRAN 등의 액세스 네트워크로 구성된 네트워크 시스템. UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)가 진화된 형태의 네트워크이다.
- eNodeB: EPS 네트워크의 기지국. 옥외에 설치하며 커버리지는 매크로 셀(macro cell) 규모이다.
- IMSI(International Mobile Subscriber Identity): 이동 통신 네트워크에서 국제적으로 고유하게 할당되는 사용자 식별자.
- PLMN(Public Land Mobile Network): 개인들에게 이동 통신 서비스를 제공할 목적으로 구성된 네트워크. 오퍼레이터 별로 구분되어 구성될 수 있다.
- 5G 시스템(5GS: 5G System): 5G 액세스 네트워크(AN: Access Network), 5G 코어 네트워크 및 사용자 장치(UE: User Equipment)로 구성되는 시스템
- 5G 액세스 네트워크(5G-AN: 5G Access Network)(또는 AN): 5G 코어 네트워크에 연결되는 차세대 무선 액세스 네트워크(NG-RAN: New Generation Radio Access Network) 및/또는 비-3GPP 액세스 네트워크(non-3GPP AN: non-5G Access Network)로 구성되는 액세스 네트워크.
- 차세대 무선 액세스 네트워크(NG-RAN: New Generation Radio Access Network)(또는 RAN): 5GC에 연결된다는 공통의 특징을 가지며, 다음의 옵션 중 하나 이상을 지원하는 무선 액세스 네트워크:
1) 스탠드얼론 새로운 무선(Standalone New Radio).
2) E-UTRA 확장을 지원하는 앵커(anchor)인 새로운 무선(new radio).
3) 스탠드얼론 E-UTRA(예를 들어, eNodeB).
4) 새로운 무선(new radio) 확장을 지원하는 앵커(anchor)
- 5G 코어 네트워크(5GC: 5G Core Network): 5G 액세스 네트워크에 연결되는 코어 네트워크
- 네트워크 기능(NF: Network Function): 네트워크 내 3GPP에서 채택(adopted)되거나 또는 3GPP에서 정의된 처리 기능을 의미하고, 이러한 처리 기능은 정의된 기능적인 동작(functional behavior)과 3GPP에서 정의된 인터페이스를 포함한다.
- NF 서비스(NF service): 서비스-기반 인터페이스를 통해 NF에 의해 노출되고, 다른 인증된 NF(들)에 의해 이용되는(consumed) 기능
- 네트워크 슬라이스(Network Slice): 특정 네트워크 능력(들) 및 네트워크 특징(들)을 제공하는 논리적인 네트워크
- 네트워크 슬라이스 인스턴스(Network Slice instance): 배치되는 네트워크 슬라이스를 형성하는 NF 인스턴스(들) 및 요구되는 자원(들)(예를 들어, 계산, 저장 및 네트워킹 자원)의 세트
- 프로토콜 데이터 유닛(PDU: Protocol Data Unit) 연결 서비스(PDU Connectivity Service): UE와 데이터 네트워크 간의 PDU(들)의 교환을 제공하는 서비스.
- PDU 연결 서비스(PDU Connectivity Service): UE와 데이터 네트워크 간의 PDU(들)의 교환을 제공하는 서비스
- PDU 세션(PDU Session): PDU Connectivity Service를 제공하는 UE와 데이터 네트워크 간의 연계(association). 연계 타입은 인터넷 프로토콜(IP: Internet Protocol), 이더넷(Ethernet) 또는 비구조화(unstructured)될 수 있다.
- NAS(Non-Access Stratum): EPS, 5GS 프로토콜 스택에서 단말과 코어 네트워크 간의 시그널링, 트래픽 메시지를 주고 받기 위한 기능적인 계층. 단말의 이동성을 지원하고, 세션 관리 절차를 지원하는 것을 주된 기능으로 한다.
본 발명이 적용될 수 있는 5G 시스템 아키텍처
5G 시스템은 4세대 LTE 이동통신 기술로부터 진보된 기술로서 기존 이동통신망 구조의 개선(Evolution) 혹은 클린-스테이트(Clean-state) 구조를 통해 새로운 무선 액세스 기술(RAT: Radio Access Technology), LTE(Long Term Evolution)의 확장된 기술로서 eLTE(extended LTE), non-3GPP(예를 들어, 무선 근거리 액세스 네트워크(WLAN: Wireless Local Area Network)) 액세스 등을 지원한다.
5G 시스템은 서비스-기반으로 정의되고, 5G 시스템을 위한 아키텍처(architecture) 내 네트워크 기능(NF: Network Function)들 간의 상호동작(interaction)은 다음과 같이 2가지 방식으로 나타낼 수 있다.
- 참조 포인트 표현(representation)(도 1): 2개의 NF들(예를 들어, AMF 및 SMF) 간의 점-대-점 참조 포인트(예를 들어, N11)에 의해 기술되는 NF들 내 NF 서비스들 간의 상호동작을 나타낸다.
- 서비스-기반 표현(representation)(도 2): 제어 평면(CP: Control Plane) 내 네트워크 기능들(예를 들어, AMF)은 다른 인증된 네트워크 기능들이 자신의 서비스에 액세스하는 것을 허용한다. 이 표현은 필요한 경우 점-대-점(point-to-point) 참조 포인트(reference point)도 포함한다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 참조 포인트 표현을 이용한 5G 시스템 아키텍처를 예시한다.
도 1을 참조하면, 5G 시스템 아키텍처는 다양한 구성요소들(즉, 네트워크 기능(NF: network function))을 포함할 수 있으며, 도 1에서 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), (무선) 액세스 네트워크((R)AN: (Radio) Access Network), 사용자 장치(UE: User Equipment)를 도시한다.
각 NF들은 다음과 같은 기능을 지원한다.
- AUSF는 UE의 인증을 위한 데이터를 저장한다.
- AMF는 UE 단위의 접속 및 이동성 관리를 위한 기능을 제공하며, 하나의 UE 당 기본적으로 하나의 AMF에 연결될 수 있다.
구체적으로, AMF는 3GPP 액세스 네트워크들 간의 이동성을 위한 CN 노드 간 시그널링, 무선 액세스 네트워크(RAN: Radio Access Network) CP 인터페이스(즉, N2 인터페이스)의 종단(termination), NAS 시그널링의 종단(N1), NAS 시그널링 보안(NAS 암호화(ciphering) 및 무결성 보호(integrity protection)), AS 보안 제어, 등록 관리(등록 영역(Registration Area) 관리), 연결 관리, 아이들 모드 UE 접근성(reachability) (페이징 재전송의 제어 및 수행 포함), 이동성 관리 제어(가입 및 정책), 인트라-시스템 이동성 및 인터-시스템 이동성 지원, 네트워크 슬라이싱(Network Slicing)의 지원, SMF 선택, 합법적 감청(Lawful Intercept)(AMF 이벤트 및 LI 시스템으로의 인터페이스에 대한), UE와 SMF 간의 세션 관리(SM: session management) 메시지의 전달 제공, SM 메시지 라우팅을 위한 트랜스패런트 프록시(Transparent proxy), 액세스 인증(Access Authentication), 로밍 권한 체크를 포함한 액세스 허가(Access Authorization), UE와 SMSF 간의 SMS 메시지의 전달 제공, 보안 앵커 기능(SEA: Security Anchor Function), 보안 컨텍스트 관리(SCM: Security Context Management) 등의 기능을 지원한다.
AMF의 일부 또는 전체의 기능들은 하나의 AMF의 단일 인스턴스(instance) 내에서 지원될 수 있다.
- DN은 예를 들어, 운영자 서비스, 인터넷 접속 또는 서드파티(3rd party) 서비스 등을 의미한다. DN은 UPF로 하향링크 프로토콜 데이터 유닛(PDU: Protocol Data Unit)을 전송하거나, UE로부터 전송된 PDU를 UPF로부터 수신한다.
- PCF는 어플리케이션 서버로부터 패킷 흐름에 대한 정보를 수신하여, 이동성 관리, 세션 관리 등의 정책을 결정하는 기능을 제공한다. 구체적으로, PCF는 네트워크 동작을 통제하기 위한 단일화된 정책 프레임워크 지원, CP 기능(들)(예를 들어, AMF, SMF 등)이 정책 규칙을 시행할 수 있도록 정책 규칙 제공, 사용자 데이터 저장소(UDR: User Data Repository) 내 정책 결정을 위해 관련된 가입 정보에 액세스하기 위한 프론트 엔드(Front End) 구현 등의 기능을 지원한다.
- SMF는 세션 관리 기능을 제공하며, UE가 다수 개의 세션을 가지는 경우 각 세션 별로 서로 다른 SMF에 의해 관리될 수 있다.
구체적으로, SMF는 세션 관리(예를 들어, UPF와 AN 노드 간의 터널(tunnel) 유지를 포함하여 세션 확립, 수정 및 해제), UE IP 주소 할당 및 관리(선택적으로 인증 포함), UP 기능의 선택 및 제어, UPF에서 트래픽을 적절한 목적지로 라우팅하기 위한 트래픽 스티어링(traffic steering) 설정, 정책 제어 기능(Policy control functions)를 향한 인터페이스의 종단, 정책 및 QoS의 제어 부분 시행, 합법적 감청(Lawful Intercept)(SM 이벤트 및 LI 시스템으로의 인터페이스에 대한), NAS 메시지의 SM 부분의 종단, 하향링크 데이터 통지(Downlink Data Notification), AN 특정 SM 정보의 개시자(AMF를 경유하여 N2를 통해 AN에게 전달), 세션의 SSC 모드 결정, 로밍 기능 등의 기능을 지원한다.
SMF의 일부 또는 전체의 기능들은 하나의 SMF의 단일 인스턴스(instance) 내에서 지원될 수 있다.
- UDM은 사용자의 가입 데이터, 정책 데이터 등을 저장한다. UDM은 2개의 부분, 즉 어플리케이션 프론트 엔드(FE: front end) 및 사용자 데이터 저장소(UDR: User Data Repository)를 포함한다.
FE는 위치 관리, 가입 관리, 자격 증명(credential)의 처리 등을 담당하는 UDM FE와 정책 제어를 담당하는 PCF를 포함한다. UDR은 UDM-FE에 의해 제공되는 기능들을 위해 요구되는 데이터와 PCF에 의해 요구되는 정책 프로파일을 저장한다. UDR 내 저장되는 데이터는 가입 식별자, 보안 자격 증명(security credential), 액세스 및 이동성 관련 가입 데이터 및 세션 관련 가입 데이터를 포함하는 사용자 가입 데이터와 정책 데이터를 포함한다. UDM-FE는 UDR에 저장된 가입 정보에 액세스하고, 인증 자격 증명 처리(Authentication Credential Processing), 사용자 식별자 핸들링(User Identification Handling), 액세스 인증, 등록/이동성 관리, 가입 관리, SMS 관리 등의 기능을 지원한다.
- UPF는 DN으로부터 수신한 하향링크 PDU를 (R)AN을 경유하여 UE에게 전달하며, (R)AN을 경유하여 UE로부터 수신한 상향링크 PDU를 DN으로 전달한다.
구체적으로, UPF는 인트라(intra)/인터(inter) RAT 이동성을 위한 앵커 포인트, 데이터 네트워크(Data Network)로의 상호연결(interconnect)의 외부 PDU 세션 포인트, 패킷 라우팅 및 포워딩, 패킷 검사(inspection) 및 정책 규칙 시행의 사용자 평면 부분, 합법적 감청(Lawful Intercept), 트래픽 사용량 보고, 데이터 네트워크로의 트래픽 플로우의 라우팅을 지원하기 위한 상향링크 분류자(classifier), 멀티-홈(multi-homed) PDU 세션을 지원하기 위한 브랜치 포인트(Branching point), 사용자 평면을 위한 QoS 핸들링(handling)(예를 들어 패킷 필터링, 게이팅(gating), 상향링크/하향링크 레이트 시행), 상향링크 트래픽 검증 (서비스 데이터 플로우(SDF: Service Data Flow)와 QoS 플로우 간 SDF 매핑), 상향링크 및 하향링크 내 전달 레벨(transport level) 패킷 마킹, 하향링크 패킷 버퍼링 및 하향링크 데이터 통지 트리거링 기능 등의 기능을 지원한다. UPF의 일부 또는 전체의 기능들은 하나의 UPF의 단일 인스턴스(instance) 내에서 지원될 수 있다.
- AF는 서비스 제공(예를 들어, 트래픽 라우팅 상에서 어플리케이션 영향, 네트워크 능력 노출(Network Capability Exposure) 접근, 정책 제어를 위한 정책 프레임워크와의 상호동작 등의 기능을 지원)을 위해 3GPP 코어 네트워크와 상호동작한다.
- (R)AN은 4G 무선 액세스 기술의 진화된 버전인 진화된 E-UTRA(evolved E-UTRA)와 새로운 무선 액세스 기술(NR: New Radio)(예를 들어, gNB)을 모두 지원하는 새로운 무선 액세스 네트워크를 총칭한다.
gNB은 무선 자원 관리를 위한 기능들(즉, 무선 베어러 제어(Radio Bearer Control), 무선 허락 제어(Radio Admission Control), 연결 이동성 제어(Connection Mobility Control), 상향링크/하향링크에서 UE에게 자원의 동적 할당(Dynamic allocation of resources)(즉, 스케줄링)), IP(Internet Protocol) 헤더 압축, 사용자 데이터 스트림의 암호화(encryption) 및 무결성 보호(integrity protection), UE에게 제공된 정보로부터 AMF로의 라우팅이 결정되지 않는 경우, UE의 어태치(attachment) 시 AMF의 선택, UPF(들)로의 사용자 평면 데이터 라우팅, AMF로의 제어 평면 정보 라우팅, 연결 셋업 및 해제, 페이징 메시지의 스케줄링 및 전송(AMF로부터 발생된), 시스템 브로드캐스트 정보의 스케줄링 및 전송(AMF 또는 운영 및 유지(O&M: operating and maintenance)로부터 발생된), 이동성 및 스케줄링을 위한 측정 및 측정 보고 설정, 상향링크에서 전달 레벨 패킷 마킹(Transport level packet marking), 세션 관리, 네트워크 슬라이싱(Network Slicing)의 지원, QoS 흐름 관리 및 데이터 무선 베어러로의 매핑, 비활동 모드(inactive mode)인 UE의 지원, NAS 메시지의 분배 기능, NAS 노드 선택 기능, 무선 액세스 네트워크 공유, 이중 연결성(Dual Connectivity), NR과 E-UTRA 간의 밀접한 상호동작(tight interworking) 등의 기능을 지원한다.
- UE는 사용자 기기를 의미한다. 사용자 장치는 단말(terminal), ME(Mobile Equipment), MS(Mobile Station) 등의 용어로 언급될 수 있다. 또한, 사용자 장치는 노트북, 휴대폰, PDA(Personal Digital Assistant), 스마트폰, 멀티미디어 기기 등과 같이 휴대 가능한 기기일 수 있고, 또는 PC(Personal Computer), 차량 탑재 장치와 같이 휴대 불가능한 기기일 수도 있다.
도 1에서는 설명의 명확성을 위해 비구조화된 데이터 저장 네트워크 기능(UDSF: Unstructured Data Storage network function), 구조화된 데이터 저장 네트워크 기능(SDSF: Structured Data Storage network function), 네트워크 노출 기능(NEF: Network Exposure Function) 및 NF 저장소 기능(NRF: NF Repository Function)가 도시되지 않았으나, 도 1에서 도시된 모든 NF들은 필요에 따라 UDSF, NEF 및 NRF와 상호동작을 수행할 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 수신한다. NEF는 데이터 저장 네트워크 기능으로의 표준화된 인터페이스를 이용하여 구조화된 데이터로서 수신된 정보를 저장할 수 있다. 저장된 정보는 NEF에 의해 다른 네트워크 기능(들) 및 어플리케이션 기능(들)에게 재노출(re-expose)되고, 분석 등과 같은 다른 목적으로 이용될 수 있다.
- NRF는 서비스 디스커버리 기능을 지원한다. NF 인스턴스로부터 NF 디스커버리 요청 수신하고, 발견된 NF 인스턴스의 정보를 NF 인스턴스에게 제공한다. 또한, 이용 가능한 NF 인스턴스들과 그들이 지원하는 서비스를 유지한다.
- SDSF는 어떠한 NEF에 의한 구조화된 데이터로서 정보를 저장 및 회수(retrieval) 기능을 지원하기 위한 선택적인 기능이다.
- UDSF은 어떠한 NF에 의한 비구조적 데이터로서 정보를 저장 및 회수(retrieval) 기능을 지원하기 위한 선택적인 기능이다.
한편, 도 1에서는 설명의 편의 상 UE가 하나의 PDU 세션을 이용하여 하나의 DN에 엑세스하는 경우에 대한 참조 모델을 예시하나 이에 한정되지 않는다.
UE는 다중의 PDU 세션을 이용하여 2개의(즉, 지역적(local) 그리고 중심되는(central)) 데이터 네트워크에 동시에 액세스할 수 있다. 이때, 서로 다른 PDU 세션을 위해 2개의 SMF들이 선택될 수 있다. 다만, 각 SMF는 PDU 세션 내 지역적인 UPF 및 중심되는 UPF를 모두 제어할 수 있는 능력을 가질 수 있다.
또한, UE는 단일의 PDU 세션 내에서 제공되는 2개의(즉, 지역적인 그리고 중심되는) 데이터 네트워크에 동시에 액세스할 수도 있다.
3GPP 시스템에서는 5G 시스템 내 NF들 간을 연결하는 개념적인 링크를 참조 포인트(reference point)라고 정의한다. 다음은 도 1과 같이 표현된 5G 시스템 아키텍처에 포함되는 참조 포인트를 예시한다.
- N1: UE와 AMF 간의 참조 포인트
- N2: (R)AN과 AMF 간의 참조 포인트
- N3: (R)AN과 UPF 간의 참조 포인트
- N4: SMF와 UPF 간의 참조 포인트
- N5: PCF와 AF 간의 참조 포인트
- N6: UPF와 데이터 네트워크 간의 참조 포인트
- N7: SMF와 PCF 간의 참조 포인트
- N24: 방문 네트워크(visited network) 내 PCF와 홈 네트워크(home network) 내 PCF 간의 참조 포인트
- N8: UDM과 AMF 간의 참조 포인트
- N9: 2개의 코어 UPF들 간의 참조 포인트
- N10: UDM과 SMF 간의 참조 포인트
- N11: AMF와 SMF 간의 참조 포인트
- N12: AMF와 AUSF 간의 참조 포인트
- N13: UDM과 인증 서버 기능(AUSF: Authentication Server function) 간의 참조 포인트
- N14: 2개의 AMF들 간의 참조 포인트
- N15: 비-로밍 시나리오의 경우, PCF와 AMF 간의 참조 포인트, 로밍 시나리오의 경우 방문 네트워크(visited network) 내 PCF와 AMF 간의 참조 포인트
- N16: 2개의 SMF들 간의 참조 포인트 (로밍 시나리오의 경우, 방문 네트워크(visited network) 내 SMF와 홈 네트워크(home network) 내 SMF 간의 참조 포인트)
- N17: AMF와 EIR 간의 참조 포인트
- N18: 어떠한 NF와 UDSF 간의 참조 포인트
- N19: NEF와 SDSF 간의 참조 포인트
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 5G 시스템 아키텍쳐를 예시한다.
도 2에서 예시된 서비스-기반 인터페이스는 소정의 NF에 의해 제공되는/노출되는 서비스의 세트를 나타낸다. 서비스-기반 인터페이스는 제어 평면 내에서 사용된다. 다음은 도 1과 같이 표현된 5G 시스템 아키텍처에 포함되는 서비스-기반 인터페이스를 예시한다.
- Namf: AMF에 의해 공개된(exhibited) 서비스-기반 인터페이스
- Nsmf: SMF에 의해 공개된(exhibited) 서비스-기반 인터페이스
- Nnef: NEF에 의해 공개된(exhibited) 서비스-기반 인터페이스
- Npcf: PCF에 의해 공개된(exhibited) 서비스-기반 인터페이스
- Nudm: UDM에 의해 공개된(exhibited) 서비스-기반 인터페이스
- Naf: AF에 의해 공개된(exhibited) 서비스-기반 인터페이스
- Nnrf: NRF에 의해 공개된(exhibited) 서비스-기반 인터페이스
- Nausf: AUSF에 의해 공개된(exhibited) 서비스-기반 인터페이스
NF 서비스는 NF(즉, NF 서비스 공급자)에 의해 다른 NF(즉, NF 서비스 소비자)에게 서비스-기반 인터페이스를 통해 노출되는 능력의 일종이다. NF는 하나 이상의 NF 서비스(들)을 노출할 수 있다. NF 서비스를 정의하기 위하여 다음과 같은 기준이 적용된다:
- NF 서비스들은 종단 간(end-to-end) 기능을 설명하기 위한 정보 흐름으로부터 도출된다.
- 완전한 종단 간(end-to-end) 메시지 흐름은 NF 서비스 호출(invocation)의 시퀀스에 의해 설명된다.
- NF(들)이 자신들의 서비스를 서비스-기반 인터페이스를 통해 제공하는 2가지의 동작은 다음과 같다:
i) "요청-응답(Request-response)": 제어 평면 NF_B (즉, NF 서비스 공급자)는 또 다른 제어 평면 NF_A (즉, NF 서비스 소비자)로부터 특정 NF 서비스(동작의 수행 및/또는 정보의 제공을 포함)의 제공을 요청 받는다. NF_B는 요청 내에서 NF_A에 의해 제공된 정보에 기반한 NF 서비스 결과를 응답한다.
요청을 충족시키기 위하여, NF_B는 교대로 다른 NF(들)로부터의 NF 서비스를 소비할 수 있다. 요청-응답 메커니즘에서, 통신은 두 개의 NF들(즉, 소비자 및 공급자) 간의 일대일로 수행된다.
ii) "가입-통지(Subscribe-Notify)"
제어 평면 NF_A (즉, NF 서비스 소비자)는 또 다른 제어 평면 NF_B (즉, NF 서비스 공급자)에 의해 제공되는 NF 서비스에 가입한다. 다수의 제어 평면 NF(들)은 동일한 제어 평면 NF 서비스에 가입할 수 있다. NF_B는 이 NF 서비스의 결과를 이 NF 서비스에 가입된 관심있는 NF(들)에게 통지한다. 소비자로부터 가입 요청은 주기적인 업데이트 또는 특정 이벤트(예를 들어, 요청된 정보의 변경, 특정 임계치 도달 등)를 통해 트리거되는 통지를 위한 통지 요청을 포함할 수 있다. 이 메커니즘은 NF(들)(예를 들어, NF_B)이 명시적인 가입 요청없이 암묵적으로 특정 통지에 가입한 경우(예를 들어, 성공적인 등록 절차로 인하여)도 포함한다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 NG-RAN 아키텍처를 예시한다.
도 3을 참조하면, 차세대 액세스 네트워크(NG-RAN: New Generation Radio Access Network)은 UE를 향한 사용자 평면 및 제어 평면 프로토콜의 종단을 제공하는, gNB(NR NodeB)(들) 및/또는 eNB(eNodeB)(들)로 구성된다.
gNB(들) 간에, 또한 gNB(들)과 5GC에 연결되는 eNB(들) 간에 Xn 인터페이스를 이용하여 상호 연결된다. gNB(들) 및 eNB(들)은 또한 5GC에 NG 인터페이스를 이용하여 연결되고, 더욱 구체적으로 NG-RAN과 5GC 간의 제어 평면 인터페이스인 NG-C 인터페이스(즉, N2 참조 포인트)를 이용하여 AMF에 연결되고, NG-RAN과 5GC 간의 사용자 평면 인터페이스인 NG-U 인터페이스(즉, N3 참조 포인트)를 이용하여 UPF에 연결된다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 무선 프로토콜 스택을 예시하는 도면이다.
도 4(a)는 UE와 gNB 간의 무선 인터페이스 사용자 평면 프로토콜 스택을 예시하고, 도 4(b)는 UE와 gNB 간의 무선 인터페이스 제어 평면 프로토콜 스택을 예시한다.
제어평면은 UE와 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자 평면은 어플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다.
도 4(a)를 참조하면, 사용자 평면 프로토콜 스택은 제1 계층(Layer 1)(즉, 물리(PHY: physical layer) 계층), 제2 계층(Layer 2)으로 분할될 수 있다.
도 4(b)를 참조하면, 제어 평면 프로토콜 스택은 제1 계층(즉, PHY 계층), 제2 계층, 제3 계층(즉, 무선 자원 제어 무선 자원 제어(RRC: radio resource control) 계층), 넌-액세스 스트라텀(NAS: Non-Access Stratum) 계층으로 분할될 수 있다.
제2 계층은 매체 액세스 제어(MAC: Medium Access Control) 서브계층, 무선 링크 제어(RLC: Radio Link Control) 서브계층, 패킷 데이터 컨버전스 프로토콜(PDC: Packet Data Convergence Protocol) 서브계층, 서비스 데이터 적응 프로토콜(SDAP: Service Data Adaptation Protocol) 서브계층(사용자 평면의 경우)으로 분할된다.
무선 베어러는 2가지 그룹으로 분류된다: 사용자 평면 데이터를 위한 데이터 무선 베어러(DRB: data radio bearer)과 제어 평면 데이터를 위한 시그널링 무선 베어러(SRB: signalling radio bearer)
이하, 무선 프로토콜의 제어평면과 사용자평면의 각 계층을 설명한다.
1) 제1 계층인 PHY 계층은 물리 채널(physical channel)을 사용함으로써 상위 계층으로의 정보 송신 서비스(information transfer service)를 제공한다. 물리 계층은 상위 레벨에 위치한 MAC 서브계층으로 전송 채널(transport channel)을 통하여 연결되고, 전송 채널을 통하여 MAC 서브계층과 PHY 계층 사이에서 데이터가 전송된다. 전송 채널은 무선 인터페이스를 통해 데이터가 어떻게 어떤 특징으로 전송되는가에 따라 분류된다. 그리고, 서로 다른 물리 계층 사이, 송신단의 PHY 계층과 수신단의 PHY 계층 간에는 물리 채널(physical channel)을 통해 데이터가 전송된다.
2) MAC 서브계층은 논리 채널(logical channel)과 전송 채널(transport channel) 간의 매핑; 전송 채널을 통해 PHY 계층으로/으로부터 전달되는 전송 블록(TB: transport block)으로/으로부터 하나 또는 상이한 논리 채널에 속한 MAC 서비스 데이터 유닛(SDU: Service Data Unit)의 다중화/역다중화; 스케줄링 정보 보고; HARQ(hybrid automatic repeat request)를 통한 에러 정정; 동적 스케줄링을 이용한 UE들 간의 우선순위 핸들링; 논리 채널 우선순위를 이용하여 하나의 UE의 논리 채널들 간의 우선순위 핸들링; 패딩(Padding)을 수행한다.
서로 다른 종류의 데이터는 MAC 서브계층에 의해 제공되는 서비스를 전달한다. 각 논리 채널 타입은 어떠한 타입의 정보가 전달되는지 정의한다.
논리 채널은 2가지의 그룹으로 분류된다: 제어 채널(Control Channel) 및 트래픽 채널(Traffic Channel).
i) 제어 채널은 제어 평면 정보만을 전달하기 위하여 사용되며 다음과 같다.
- 브로드캐스트 제어 채널(BCCH: Broadcast Control Channel): 시스템 제어 정보를 브로드캐스팅하기 위한 하향링크 채널.
- 페이징 제어 채널(PCCH: Paging Control Channel): 페이징 정보 및 시스템 정보 변경 통지를 전달하는 하향링크 채널.
- 공통 제어 채널(CCCH: Common Control Channel): UE와 네트워크 간의 제어 정보를 전송하기 위한 채널. 이 채널은 네트워크와 RRC 연결을 가지지 않는 UE들을 위해 사용된다.
- 전용 제어 채널(DCCH: Dedicated Control Channel): UE와 네트워크 간에 전용 제어 정보를 전송하기 위한 점-대-점(point-to-point) 쌍방향 채널. RRC 연결을 가지는 UE에 의해 사용된다.
ii) 트래픽 채널은 사용자 평면 정보만을 사용하기 위하여 사용된다:
- 전용 트래픽 채널(DTCH: Dedicated Traffic Channel: 사용자 정보를 전달하기 위한, 단일의 UE에게 전용되는, 점-대-점(point-to-point) 채널. DTCH는 상향링크 및 하향링크 모두 존재할 수 있다.
하향링크에서, 논리 채널과 전송 채널 간의 연결은 다음과 같다.
BCCH는 BCH에 매핑될 수 있다. BCCH는 DL-SCH에 매핑될 수 있다. PCCH는 PCH에 매핑될 수 있다. CCCH는 DL-SCH에 매핑될 수 있다. DCCH는 DL-SCH에 매핑될 수 있다. DTCH는 DL-SCH에 매핑될 수 있다.
상향링크에서, 논리 채널과 전송 채널 간의 연결은 다음과 같다. CCCH는 UL-SCH에 매핑될 수 있다. DCCH는 UL- SCH에 매핑될 수 있다. DTCH는 UL-SCH에 매핑될 수 있다.
3) RLC 서브계층은 3가지의 전송 모드를 지원한다: 트랜트패런트 모드(TM: Transparent Mode), 비확인 모드(UM: Unacknowledged Mode), 확인 모드(AM: Acknowledged Mode).
RLC 설정은 논리 채널 별로 적용될 수 있다. SRB의 경우 TM 또는 AM 모드가 이용되고, 반면 DRB의 경우 UM 또는 AM 모드가 이용된다.
RLC 서브계층은 상위 계층 PDU의 전달; PDCP와 독립적인 시퀀스 넘버링; ARQ(automatic repeat request)를 통한 에러 정정; 분할(segmentation) 및 재-분할(re-segmentation); SDU의 재결합(reassembly); RLC SDU 폐기(discard); RLC 재-확립(re-establishment)을 수행한다.
4) 사용자 평면을 위한 PDCP 서브계층은 시퀀스 넘버링(Sequence Numbering); 헤더 압축 및 압축-해제(decompression)(강인한 헤더 압축(RoHC: Robust Header Compression)의 경우만); 사용자 데이터 전달; 재배열(reordering) 및 복사 검출(duplicate detection) (PDCP 보다 상위의 계층으로 전달이 요구되는 경우); PDCP PDU 라우팅 (분할 베어러(split bearer)의 경우); PDCP SDU의 재전송; 암호화(ciphering) 및 해독화(deciphering); PDCP SDU 폐기; RLC AM를 위한 PDCP 재-확립 및 데이터 복구(recovery); PDCP PDU의 복제를 수행한다.
제어 평면을 위한 PDCP 서브계층은 추가적으로 시퀀스 넘버링(Sequence Numbering); 암호화(ciphering), 해독화(deciphering) 및 무결성 보호(integrity protection); 제어 평면 데이터 전달; 복제 검출; PDCP PDU의 복제를 수행한다.
RRC에 의해 무선 베어러를 위한 복제(duplication)이 설정될 때, 복제된 PDCP PDU(들)을 제어하기 위하여 추가적인 RLC 개체 및 추가적인 논리 채널이 무선 베어러에 추가된다. PDCP에서 복제는 동일한 PDCP PDU(들)을 2번 전송하는 것을 포함한다. 한번은 원래의 RLC 개체에게 전달되고, 두 번째는 추가적인 RLC 개체에게 전달된다. 이때, 원래의 PDCP PDU 및 해당 복제본은 동일한 전송 블록(transport block)에 전송되지 않는다. 서로 다른 2개의 논리 채널이 동일한 MAC 개체에 속할 수도 있으며(CA의 경우) 또는 서로 다른 MAC 개체에 속할 수도 있다(DC의 경우). 전자의 경우, 원래의 PDCP PDU와 해당 복제본이 동일한 전송 블록(transport block)에 전송되지 않도록 보장하기 위하여 논리 채널 매핑 제한이 사용된다.
5) SDAP 서브계층은 i) QoS 흐름과 데이터 무선 베어러 간의 매핑, ii) 하향링크 및 상향링크 패킷 내 QoS 흐름 식별자(ID) 마킹을 수행한다.
SDAP의 단일의 프로토콜 개체가 각 개별적인 PDU 세션 별로 설정되나, 예외적으로 이중 연결성(DC: Dual Connectivity)의 경우 2개의 SDAP 개체가 설정될 수 있다.
6) RRC 서브계층은 AS(Access Stratum) 및 NAS(Non-Access Stratum)과 관련된 시스템 정보의 브로드캐스트; 5GC 또는 NG-RAN에 의해 개시된 페이징(paging); UE와 NG-RAN 간의 RRC 연결의 확립, 유지 및 해제(추가적으로, 캐리어 병합(carrier aggregation)의 수정 및 해제를 포함하고, 또한, 추가적으로, E-UTRAN과 NR 간에 또는 NR 내에서의 이중 연결성(Dual Connectivity)의 수정 및 해제를 포함함); 키 관리를 포함한 보안 기능; SRB(들) 및 DRB(들)의 확립, 설정, 유지 및 해제; 핸드오버 및 컨텍스트 전달; UE 셀 선택 및 재해제 및 셀 선택/재선택의 제어; RAT 간 이동성을 포함하는 이동성 기능; QoS 관리 기능, UE 측정 보고 및 보고 제어; 무선 링크 실패의 검출 및 무선 링크 실패로부터 회복; NAS로부터 UE로의 NAS 메시지 전달 및 UE로부터 NAS로의 NAS 메시지 전달을 수행한다.
이동성 관리(Mobility Management)
등록 관리(RM: Registration Management)는 UE/사용자를 네트워크에 등록(register) 또는 등록-해제(de-register)하기 위하여 그리고 사용자 컨텍스트를 네트워크 내 확립하기 위하여 이용된다.
1) 등록 관리
UE/사용자는 등록을 요구하는 서비스를 받기 위하여 네트워크에 등록할 필요가 있다. 한번 등록이 된 후, 적용 가능하다면, UE는 주기적으로 접근가능(reachable)을 유지하기 위하여(주기적인 등록 업데이트), 또는 이동 시(이동성 등록 업데이트), 또는 자신의 능력을 업데이트하거나 프로토콜 파라미터를 재협상하기 위하여 네트워크에 자신의 등록을 업데이트할 수 있다.
최초 등록 절차는 네트워크 액세스 제어 기능(Network Access Control function)의 실행(즉, UDM 내 가입 프로파일에 기반한 사용자 인증 및 액세스 인증)을 포함한다. 등록 절차의 결과로서, 서빙 AMF의 식별자가 UDM 내 등록된다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 등록 관리 상태 모델을 예시하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 선택된 PLMN 내 UE의 등록 상태를 반영하기 위하여 UE 및 AMF 내에서 RM-DEREGISTERED 및 RM-REGISTERED 2가지의 RM 상태가 사용된다. 도 5(a)는 UE 내 RM 상태 모델을 나타내고, 도 5(b)는 AMF 내 RM 상태 모델을 나타낸다.
RM DEREGISTERED 상태에서, UE는 네트워크에 등록되지 않는다. AMF 내 UE 컨텍스트는 UE에 대한 유효한 위치 또는 라우팅 정보가 유지되지 않으며, 따라서 UE는 AMF에 의해 접근가능(reachable)하지 않다. 그러나, 예를 들어, 매 등록 절차 동안에 인증 절차가 수행되는 것을 방지하기 위하여, 일부 UE 컨텍스트는 여전히 UE 및 AMF 내 저장될 수 있다.
- RM DEREGISTERED 상태에서, UE가 등록을 요구하는 서비스를 받을 필요가 있으면, UE는 최초 등록 절차를 이용하여 선택된 PLMN에 등록을 시도한다. 또는, 최초 등록 시 등록 거절(Registration Reject)을 수신하면, UE는 RM DEREGISTERED 상태로 남는다. 반면, 등록 승인(Registration Accept)을 수신할 때, UE는 RM-REGISTERED 상태로 진입한다.
- RM DEREGISTERED 상태에서, 적용 가능할 때, AMF는 등록 승인(Registration Accept)을 UE에게 전송함으로써 UE의 최초 등록을 승인하고, RM-REGISTERED 상태로 진입한다. 또는, 적용 가능할 때, 등록 거절(Registration Reject)을 UE에게 전송함으로써 UE의 최초 등록을 거절한다.
RM REGISTERED 상태에서, UE는 네트워크에 등록된다. RM-REGISTERED 상태에서, UE는 네트워크에 등록을 요구하는 서비스를 받을 수 있다.
- RM-REGISTERED 상태에서, 현재 서빙 셀의 트래킹 영역 식별자(TAI: Tracking Area Identity)가 네트워크로부터 UE가 수신하였던 TAI의 리스트 내 없으면, UE의 등록을 유지하고 AMF가 UE에게 페이징할 수 있도록, UE는 이동성 등록 업데이트 절차(mobility Registration Update procedure)를 수행한다. 또는, UE가 여전히 활동(active) 상태라고 네트워크에게 알리기 위하여, UE는 주기적인 업데이트 타이머의 만료됨으로써 트리거된 주기적인 등록 업데이트 절차(periodic Registration Update procedure)를 수행한다. 또는, 자신의 능력 정보를 업데이트하거나 네트워크와 프로토콜 파라미터를 재협상하기 위하여, UE는 등록 업데이트 절차(Registration Update procedure)를 수행한다. 또는, UE가 더 이상 PLMN에 등록될 필요가 없을 때, UE는 등록-해제 절차(Deregistration procedure)를 수행하고, RM-DEREGISTERED 상태로 진입한다. UE는 어느 때이든 네트워크로부터 등록-해제(deregister)를 결정할 수 있다. 또는, UE는 등록 거절(Registration Reject) 메시지, 등록해제(Deregistration) 메시지를 수신할 때 또는 어떠한 시그널링의 개시없이 로컬 등록해제(local deregistraion) 절차를 수행할 때, RM-DEREGISTERED 상태에 진입한다.
- RM-REGISTERED 상태에서, UE가 더 이상 PLMN에 등록될 필요가 없을 때, AMF는 등록-해제 절차(Deregistration procedure)를 수행하고, RM-DEREGISTERED 상태로 진입한다. AMF는 어느 때이든 UE의 등록-해제(deregister)를 결정할 수 있다. 또는, 암묵적인 등록-해제 타이머(Implicit Deregistration timer)가 만료된 후, AMF는 어느 때이든 암묵적인 등록-해제(Implicit Deregistration)를 수행한다. AMF는 암묵적인 등록-해제(Implicit Deregistration) 이후에 RM-DEREGISTERED 상태에 진입한다. 또는 통신의 종단(end)에서 등록해제(deregistraion)를 수행하기 위해 협상하였던 UE를 위해 지역 등록해제(local deregistraion)을 수행한다. AMF는 지역 등록해제(local deregistraion) 후에 RM-DEREGISTERED 상태로 진입한다. 또는, 적용 가능할 때, AMF는 UE로부터 등록 업데이트(Registration Update)를 승인하거나 거절한다. AMF는 UE로부터 등록 업데이트(Registration Update)를 거절할 때, UE 등록을 거절할 수 있다.
등록 영역 관리는 UE에게 등록 영역을 할당 및 재할당하는 기능을 포함한다. 등록 영역은 액세스 타입(즉, 3GPP 액세스 또는 비-3GPP 액세스) 별로 관리된다.
UE가 3GPP 액세스를 통해 네트워크에 등록될 때, AMF는 UE에게 TAI 리스트 내 트래킹 영역(TA: Tracking Area)(들)의 세트를 할당한다. AMF가 등록 영역을 할당할 때(즉, TAI 리스트 내 TA의 세트), AMF는 다양한 정보(예를 들어, 이동성 패턴 및 허용된/비-허용된 영역 등)를 고려할 수 있다. 서빙 영역으로서 전체 PLMN(whole PLMN, all PLMN)을 가지는 AMF는 MICO 모드인 UE에게 등록 영역으로서 전체 PLMN을 할당할 수 있다.
5G 시스템은 단일의 TAI 리스트 내 서로 다른 5G-RAT(들)을 포함하는 TAI 리스트의 할당을 지원한다.
UE가 비-3GPP 액세스를 통해 네트워크에 등록될 때, 비-3GPP 액세스를 위한 등록 영역은 고유한 예약된 TAI 값(즉, 비-3GPP 액세스에 전용된)에 해당한다. 따라서, 5GC로의 비-3GPP 액세스를 위한 고유한 TA가 존재하며, 이를 N3GPP TAI로 지칭한다.
TAI 리스트를 생성할 때, AMF는 TAI 리스트가 전송된 액세스에 적용 가능한 TAI(들)만을 포함시킨다.
2) 연결 관리
연결 관리(CM: Connection Management)는 UE와 AMF 간의 시그널링 연결을 확립 및 해제하기 위하여 이용된다. CM은 N1을 통한 UE와 AMF 간의 시그널링 연결을 확립 및 해제하는 기능을 포함한다. 이 시그널링 연결은 UE와 코어 네트워크 간에 NAS 시그널링 교환을 가능하도록 하기 위하여 이용된다. 이 시그널링 연결은 UE와 AN 간의 UE를 위한 AN 시그널링 연결 및 AN와 AMF 간의 UE를 위한 N2 연결 모두를 포함한다.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 연결 관리 상태 모델을 예시하는 도면이다.
도 6을 참조하면, AMF와의 UE의 NAS 시그널링 연결을 반영하기 위하여 CM-IDLE 및 CM-CONNECTED 2가지의 CM 상태가 사용된다. 도 6(a)는 UE 내 CM 상태 천이를 나타내고, 도 6(b)는 AMF 내 CM 상태 천이를 나타낸다.
CM-IDLE 상태 내 UE는 RM-REGISTERED 상태이고, N1을 통한 AMF과 확립된 NAS 시그널링 연결을 가지지 않는다. UE는 셀 선택, 셀 재선택 및 PLMN 선택을 수행한다.
CM-IDLE 상태 내 UE에 대한 AN 시그널링 연결, N2 연결 및 N3 연결이 존재하지 않는다.
- CM-IDLE 상태에서, UE는 MICO 모드가 아니라면, 서비스 요청 절차(service request procedure)를 수행함으로써 페이징에 응답한다(수신한 경우). 또는, UE가 전송할 상향링크 시그널링 또는 사용자 데이터를 가질 때, 서비스 요청 절차(service request procedure)를 수행한다. 또는, AN 시그널링 연결이 UE와 AN 간에 확립될 때마다 UE는 CM-CONNECTED 상태에 진입한다. 또는, 최초 NAS 메시지(Initial NAS message)(등록 요청(Registration Request), 서비스 요청(Service Request) 또는 등록-해제 요청(Deregistration Request))의 전송은 CM-IDLE 상태로부터 CM-CONNECTED 상태로 천이를 개시한다.
- CM-IDLE 상태에서, UE가 MICO 모드가 아니라면, AMF가 UE에게 전송될 시그널링 또는 단말-종단(mobile-terminated) 데이터를 가질 때, 페이징 요청(Paging Request)을 해당 UE에게 전송함으로써, 네트워크에 의해 트리거된 서비스 요청 절차(network triggered service request procedure)를 수행한다. AN와 AMF 간의 해당 UE에 대한 N2 연결이 확립될 때마다, AMF는 CM-CONNECTED 상태에 진입한다.
CM-CONNECTED 상태인 UE는 N1을 통해 AMF와의 NAS 시그널링 연결을 가진다.
CM-CONNECTED 상태에서, AN 시그널링 연결이 해제될 때마다 UE는 CM-IDLE 상태에 진입한다.
- CM-CONNECTED 상태에서, UE를 위한 N2 시그널링 연결 및 N3 연결이 해제될 때마다 AMF는 CM-IDLE 상태에 진입한다.
- NAS 시그널링 절차가 완료될 때, AMF는 UE의 NAS 시그널링 연결을 해제하도록 결정할 수 있다. AN 시그널링 연결 해제가 완료될 때, UE 내 CM 상태는 CM-IDLE로 변경된다. N2 컨텍스트 해제 절차가 완료될 때, AMF 내 UE를 위한 CM 상태는 CM-IDLE로 변경된다.
AMF는 UE가 코어 네트워크로부터 등록-해제(de-register)할 때까지 UE를 CM-CONNECTED 상태로 유지시킬 수 있다.
CM-CONNECTED 상태인 UE는 RRC 비활성(RRC Inactive) 상태일 수 있다. UE가 RRC Inactive 상태일 때, UE 접근가능성(reachability)은 코어 네트워크로부터의 보조 정보를 이용하여 RAN에 의해 관리된다. 또한, UE가 RRC Inactive 상태일 때, UE 페이징은 RAN에 의해 관리된다. 또한, UE가 RRC Inactive 상태일 때, UE는 UE의 CN 및 RAN 식별자를 이용하여 페이징을 모니터한다.
RRC Inactive 상태는 NG-RAN에 적용된다(즉, 5G CN에 연결되는 NR 및 E-UTRA에 적용된다.).
네트워크 설정에 기초하여, UE를 RRC Inactive 상태로 전환할지 여부에 대한 NG-RAN의 결정을 보조하기 위하여 AMF는 보조 정보를 NG-RAN에게 제공한다.
RRC Inactive 보조 정보는 RRC Inactive 상태 중에 RAN 페이징을 위한 UE 특정 DRX 값, 그리고 UE에게 제공되는 등록 영역을 포함한다.
CN 보조 정보는 N2 활성화(activation) 중에(즉, 등록, 서비스 요청, 경로 스위치 중에) 서빙 NG RAN 노드에게 제공된다.
N2 및 N3 참조 포인트의 상태는 RRC Inactive를 수반하는 CM-CONNECTED 상태에 진입하는 UE에 의해 변경되지 않는다. RRC Inactive 상태인 UE는 RAN 통지 영역을 알고 있다.
UE가 RRC Inactive를 수반하는 CM-CONNECTED 상태일 때, UE는 상향링크 데이터 대기(pending), 단말 개시(Mobile initiated) 시그널링 절차(즉, 주기적인 등록 업데이트), RAN 페이징에 대한 응답 또는 UE가 RAN 통지 영역을 벗어났음을 네트워크로의 알림으로 인하여 RRC 연결을 재개(resume)할 수 있다.
UE가 동일한 PLMN 내 서로 다른 NG-RAN 노드에서 연결이 재개되면, UE AS 컨텍스트는 이전(old) NG RAN 노드로부터 회수되고, 절차는 CN을 향해 트리거된다.
UE가 RRC Inactive를 수반하는 CM-CONNECTED 상태일 때, UE는 GERAN/UTRAN/EPS로 셀 선택을 수행하고, 아이들 모드 절차를 따른다.
또한, RRC Inactive를 수반하는 CM-CONNECTED 상태인 UE는 CM-IDLE 모드로 진입하고, 다음과 같은 경우에 관련된 NAS 절차를 따른다.
- RRC 재개 절차가 실패하는 경우,
- RRC Inactive 모드 내에서 해결될 수 없는 실패 시나리오 내에서 UE의 CM-IDLE 모드로의 이동이 요구되는 경우.
NAS 시그널링 연결 관리는 NAS 시그널링 연결을 확립 및 해제하는 기능을 포함한다.
NAS 시그널링 연결 확립 기능은 CM-IDLE 상태인 UE의 NAS 시그널링 연결을 확립하기 위하여 UE 및 AMF에 의해 제공된다.
CM-IDLE 상태인 UE가 NAS 메시지를 전송할 필요가 있을 때, UE는 AMF로의 시그널링 연결을 확립하기 위하여 서비스 요청(Service Request) 또는 등록(registration) 절차를 개시한다.
UE의 선호도, UE 가입 정보, UE 이동성 패턴 및 네트워크 설정에 기반하여, AMF는 UE가 네트워크로부터 등록-해제(de-register)할 때까지 NAS 시그널링 연결을 유지할 수 있다.
NAS 시그널링 연결의 해제의 절차는 5G (R)AN 노드 또는 AMF에 의해 개시된다.
UE가 AN 시그널링 연결이 해제됨을 감지하면, UE는 NAS 시그널링 연결이 해제되었다고 판단한다. AMF가 N2 컨텍스트가 해제되었다고 감지하면, AMF는 NAS 시그널링 연결이 해제되었다고 판단한다.
3) UE 이동성 제한(Mobility Restriction)
이동성 제한은 5G 시스템 내 UE의 서비스 액세스 또는 이동성 제어를 제한한다. 이동성 제한 기능은 UE, RAN 및 코어 네트워크에 의해 제공된다.
이동성 제한은 3GPP 액세스에만 적용되고, 비-3GPP 액세스에는 적용되지 않는다.
CM-IDLE 상태 그리고 RRC Inactive를 수반하는 CM-CONNECTED 상태에서 이동성 제한은 코어 네트워크로부터 수신된 정보에 기반하여 UE에 의해 수행된다. CM-CONNECTED 상태에서 이동성 제한은 RAN 및 코어 네트워크에 의해 수행된다.
CM-CONNECTED 상태에서, 코어 네트워크는 RAN에게 이동성 제한을 위한 핸드오버 제한 리스트(Handover Restriction List)로 제공한다.
이동성 제한은 다음과 같이 RAT 제한, 금지된 영역(Forbidden area) 및 서비스 영역 제한을 포함한다:
- RAT 제한: RAT 제한은 UE의 액세스가 허용되지 않는 3GPP RAT(들)로 정의된다. 제한된 RAT 내 UE는 가입 정보에 기반하여 네트워크와의 어떠한 통신을 개시하도록 허용되지 않는다.
- 금지된 영역: 소정의 RAT 하의 금지된 영역 내에서, UE는 UE는 가입 정보에 기반하여 네트워크와의 어떠한 통신을 개시하도록 허용되지 않는다.
- 서비스 영역 제한: UE가 다음과 같이 네트워크와의 통신을 개시할 수 있거나 또는 개시할 수 없는 영역을 정의한다:
- 허용된 영역(Allowed area): 소정의 RAT 하의 허용된 영역 내에서 UE는 가입 정보에 의해 허용되면 네트워크와의 통신을 개시하도록 허용된다.
- 허용되지 않은 영역(Non-allowed area): 소정의 RAT 하의 허용되지 않은 영역 내에서 UE는 가입 정보에 기반하여 서비스 영역이 제한된다. UE 및 네트워크는 서비스 요청(Service Request) 또는 사용자 서비스를 획득하기 위한 (CM-IDLE 및 CM-CONNECTED 상태 모두) 세션 관리 시그널링을 개시하도록 허용되지 않는다. UE의 RM procedure는 Allowed area에서와 동일하다. 허용되지 않은 영역 내 UE는 코어 네트워크의 페이징에 서비스 요청(Service Request)으로 응답한다.
소정의 UE에 있어서, 코어 네트워크는 UE 가입 정보에 기반하여 서비스 영역 제한을 결정한다. 선택적으로, 허용된 영역은 PCF에 의해 정교하게 조정(fine-tuned)(예를 들어, UE 위치, 영구적인 기기 식별자(PEI: Permanent Equipment Identifier), 네트워크 정책 등에 기반하여) 될 수 있다. 서비스 영역 제한은 예를 들어, 가입 정보, 위치, PEI 및/또는 정책 변경으로 인하여 변경될 수 있다. 서비스 영역 제한은 등록(Registration) 절차 중에 업데이트될 수 있다.
UE가 RAT 제한, 금지된 영역, 허용된 영역, 허용되지 않은 영역 또는 이들의 조합 간에 중첩되는 영역을 가지면, UE는 다음과 같은 우선순위에 따라 진행한다:
- RAT 제한의 평가는 어떠한 다른 이동성 제한의 평가보다 우선한다;
- 금지된 영역의 평가는 허용된 영역 및 허용되지 않은 영역의 평가보다 우선한다; 및
- 허용되지 않은 영역의 평가는 허용된 영역의 평가보다 우선한다.
4) 단말 개시 연결 전용(MICO: Mobile Initiated Connection Only) 모드
UE는 최초 등록 또는 등록 업데이트 중에 MICO 모드의 선호(preference)를 지시할 수 있다. AMF는 Local 설정, UE가 지시한 preference, UE 가입 정보 및 네트워크 정책 또는 이들의 조합에 기반하여 MICO 모드가 UE에게 허용되는지 여부를 결정하고, 등록 절차 중에 UE에게 알려준다.
UE 및 코어 네트워크는 다음의 등록 시그널링에서 MICO 모드를 재개시(re-initiate)하거나 또는 종료(exit)한다. MICO 모드가 등록 절차 내에서 명확히 지시되지 않고 등록 절차가 성공적으로 완료되면, UE 및 AMF는 MICO 모드를 사용하지 않는다. 즉, UE는 일반 UE로서 동작하고, 네트워크도 해당 UE는 일반 UE로서 취급한다.
AMF는 등록 절차 중에 UE에게 등록 영역을 할당한다. AMF가 UE에게 MICO 모드를 지시하면, 등록 영역은 페이징 영역 크기로 제한되지 않는다. AMF 서빙 영역이 전체 PLMN라면, AMF는 UE에게 “모든 PLMN” 등록 영역을 제공할 수 있다. 이 경우, 이동성으로 인한 동일한 PLMN로의 재-등록은 적용하지 않는다. MICO 모드인 UE에게 이동성 제한이 적용되면, AMF는 허용된 영역/허용되지 않은 영역을 UE에게 할당한다.
AMF가 UE에게 MICO 모드를 지시하면, AMF는 UE가 CM-IDLE 상태인 동안에는 항상 접근 가능하지 않다고(unreachable) 간주한다. AMF는 MICO 모드이며 CM-IDLE 상태인 해당 UE에 대한 하향링크 데이터 전달을 위한 어떠한 요청도 거절한다. AMF는 또한 NAS를 통한 SMS, 위치 서비스 등과 같은 하향링크 전달(transport)을 지연시킨다. MICO 모드 내 UE는, UE가 CM-CONNECTED 모드일 때만, 단말 종단(mobile terminated) 데이터 또는 시그널링을 위해 접근 가능하다(reachable).
MICO 모드인 UE가 CM-CONNECTED 모드로 전환할 때 mobile terminated 데이터 및/또는 시그널링을 즉시 전달할 수 있도록, AMF는 계류 중인 데이터 지시(Pending Data indication)을 RAN 노드에게 제공할 수 있다. RAN 노드가 이 지시를 수신하면, RAN 노드는 사용자 비활동성(inactivity)를 결정할 때 이 정보를 고려한다.
MICO 모드인 UE는 CM-IDLE 상태 동안에 페이징을 청취할 필요가 없다. MICO 모드인 UE가 다음과 같은 이유 중 하나로 인하여 CM-IDLE로부터 CM-CONNECTED 모드로의 전환을 개시할 때까지, UE는 CM-IDLE 상태 내에서 어떠한 AS 절차를 중단할 수 있다:
- UE 내 변경(예를 들어, 설정 변경)이 네트워크로의 등록 업데이트를 요구하는 경우
- 주기적인 등록 타이머가 만료하는 경우
- MO 데이터가 계류 중(pending)인 경우
- MO 시그널링이 계류 중(pending)인 경우
비-3GPP 액세스(Non-3GPP Access)
5G 코어 네트워크는 non-3GPP 액세스 네트워크(예를 들어, WLAN)을 통한 UE의 연결을 지원한다.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 비-3GPP 액세스를 지원하는 5G 코어 네트워크 아키텍처를 예시하는 도면이다.
N2 및 N3 참조 포인트는 각각 5G 코어 네트워크 제어 평면 기능 및 사용자 평면 기능으로의 스탠드얼론(standalone) non-3GPP 액세스를 연결하기 위하여 사용된다.
standalone non-3GPP 액세스를 통해 5G 코어 네트워크에 액세스하는 UE는 UE 어태치(attachment) 이후에 N1 참조 포인트를 이용한 5G 코어 네트워크 제어 평면 기능과의 NAS 시그널링을 지원한다.
UE가 NG-RAN을 통해 그리고 standalone non-3GPP 액세스를 통해 연결될 때, UE를 위한 다중의 N1 인스턴스(즉, NG-RAN를 통한 하나의 N1 인스턴스 및 non-3GPP 액세스를 통한 하나의 N1 인스턴스)가 존재한다.
선택된 Non-3GPP 연동 기능(N3IWF: Non-3GPP InterWorking Function)이 3GPP 액세스와 동일한 PLMN 내 위치하는 경우, 3GPP 액세스 및 non-3GPP 액세스를 통해 PLMN의 동일한 5G 코어 네트워크에 동시에 연결된 UE는 단일의 AMF에 의해 서비스 받는다.
UE가 PLMN의 3GPP 액세스에 연결될 때, UE가 N3IWF를 선택하고 N3IWF가 3GPP 액세스의 PLMN과 상이한 PLMN 내 위치하면, UE는 2개의 PLMN에 의해 개별적으로 서비스 받는다. UE는 2개의 개별적인 AMF에 등록된다. 3GPP 액세스를 통한 PDU 세션은 non-3GPP 액세스를 통한 PDU 세션을 서비스하는 SMF와 상이한 SMF에 의해 서비스 된다.
3GPP를 위한 PLMN 선택은 N3IWF 선택에 종속되지 않는다. UE가 non-3GPP를 통해 등록되면, UE는 N3IWF가 속한 PLMN과 독립적으로 3GPP 액세스를 위한 PLMN 선택을 수행한다.
non-3GPP 액세스 네트워크는 N3IWF를 경유하여 5G 코어 네트워크에 연결된다. N3IWF는 각각 N2 인터페이스 및 N3 인터페이스를 경유하여 5G 코어 네트워크 제어 평면과 사용자 평면에 연결된다.
UE는 N3IWF IP 보안 프로토콜(IPSec: IP Security) 터널을 확립하여, 신뢰되지 않은(untrusted) non-3GPP 액세스를 통해 5G 코어 네트워크에 어태치한다. UE는 IPSec 터널 확립 절차 중에 5G 코어 네트워크에 의해 인증되고, 5G 코어 네트워크에 어태치된다.
non-3GPP 액세스를 통한 UE에 대한 모든 PDU 세션이 해제되거나 또는 3GPP 액세스로 핸드오버된 후, AMF와의 UE 시그널링 연결은 유지될 수 있다.
standalone non-3GPP 액세스를 통한 N1 NAS 시그널링은 3GPP 액세스를 통한 N1에 적용되는 동일한 보안 메커니즘으로 보호된다.
신뢰되지 않은(untrusted) non-3GPP 액세스의 경우, N3IWF의 기능은 다음과 같다:
i) UE와의 IPSec 터널 확립 지원: N3IWF는 NWu를 통해 UE와 IKEv2/IPsec 프로토콜을 종단(terminate)하고, UE를 인증하고 5G 코어 네트워크에 대한 액세스를 인증하는 데 필요한 정보를 N2를 통해 릴레이한다.
ii) 제어 평면 및 사용자 평면 각각을 위한 5G 코어 네트워크로의 N2 및 N3 인터페이스의 종단(termination)
iii) UE와 AMF 간에 상향링크 및 하향링크 제어 평면 NAS 시그널링(N1) 릴레이
iv) PDU 세션 및 QoS와 관련하여 SMF로부터 (AMF에 의해 릴레이된) N2 시그널링 제어
v) PDU 세션 트래픽을 지원하기 위한 IPSec 보안 연계(IPsec SA: IPsec Security Association)의 확립
vi) UE와 UPF 간의 상향링크 및 하향링크 사용자 평면 패킷의 릴레이. 이는 다음을 포함한다:
- IPSec 및 N3 터널링을 위한 패킷의 디캡슐레이션/인캡슐레이션(De-capsulation/Encapsulation)
- N2를 통해 수신한 마킹과 연관된 QoS 요구사항을 고려하여, N3 패킷 마킹에 해당하는 QoS 시행
- 상향링크에서 N3 사용자 평면 마킹
- untrusted non-3GPP 액세스 네트워크 내에서 로컬(local) 이동성 앵커
- AMF 선택 지원
non-3GPP 액세스를 위한 참조 포인트는 다음과 같다.
Y1: UE와 non-3GPP 액세스(예를 들어, WLAN) 간의 참조 포인트. 이는 non-3GPP 액세스 기술에 종속된다.
- Y2: untrusted non-3GPP 액세스와 NWu 트래픽 전달을 위한 N3IWF 간의 참조 포인트
- NWu: UE와 5G 코어 네트워크 간에 교환되는 제어 평면 및 사용자 평면 데이터/시그널이 untrusted non-3GPP 액세스를 통해 안전하게 전달될 수 있도록, UE와 N3IWF 간의 보안 터널(들)을 확립하기 위한 UE와 N3IWF 간의 참조 포인트.
등록 관리(registration management) 방법
EPS(Evolved Packet System)는 일반적으로 움직임의 제약이 없는 UE(즉, 전체 UE들이 제한되지 않은 서비스 영역을 요구) 그리고 발신(MO: mobile originated) 서비스 및 착신(MT: mobile terminated) 서비스가 항상 가능한 UE를 위해 설계되었다.
이에 따라, UE는 아이들(Idle)(예를 들어, ECM-IDLE 또는 CM-IDLE) 구간 중에도 일반적인 트래킹 영역 업데이트 절차(N-TAU: Normal Tracking Area Update)와 주기적인 TAU(P-TAU: Periodic TAU)의 수행이 요구되었다.
N-TAU는 코어 네트워크(CN: Core Network)에서 UE의 페이징 등을 위한 등록 영역 관리(registration area management)를 위해 트래킹 영역(TA: Tracking Area) 단위(granularity)로 UE의 위치를 파악하기 위한 절차에 해당한다. P-TAU는 UE가 정상적으로 네트워크에 등록되어 있는지 파악하기 위하여 절차에 해당한다.
즉, N-TAU는 TAU 절차 중에 UE가 MME(즉, 코어 제어 평면(CP: Control Plane))와 약속된 등록 영역을 벗어나는 경우 이를 UE가 위치한 영역으로 갱신하기 위해 필요한 동작이다. P-TAU는 UE의 위치 변경 유무와 상관없이 UE가 Idle 모드 진입 후 일정 시간 이후 수행해야 하는 TAU로 UE의 등록 유효성을 관리하기 위하여 이용된다.
MME(네트워크 코어)는 P-TAU가 수행되어야 할 시간에 수행되지 않으면 즉시 디태치 타이머(detach timer)를 구동시키고, 이 타이머가 만료되면 해당 UE가 디태치(detach)되었다고 판단하여 UE의 컨텍스트(context)를 삭제한다.
이에 대하여 보다 구체적으로 살펴보면, P-TAU 절차는 주기적으로 UE의 이용 가능성(availability)를 네트워크에 통지하기 위하여 사용된다. 이 절차는 UE 내에서 T3412 타이머에 의해 제어된다. T3412 타이머의 값은 어태치 승인(ATTACH ACCEPT) 메시지 내에서 네트워크에 의해 UE에게 전송되고, 트래킹 영역 업데이트 승인(TRACKING AREA UPDATE ACCEPT) 메시지 내에서 전송될 수도 있다. UE는 새로운 값이 수신될 때까지, UE에게 지정된 트래킹 영역 리스트의 모든 트래킹 영역 내에서 이 값을 적용한다.
UE가 EMM-CONNECTED 모드로부터 EMM-IDLE 모드로 변경될 때, 타이머 T3412는 리셋되고, 초기 값으로 시작된다. 타이머 T3412는 UE가 EMM-CONNECTED 모드 또는 EMM-DEREGISTERED 상태로 진입할 때 중단된다.
네트워크는 모바일 접근성 타이머(mobile reachable timer)를 이용하여 UE의 P-TAU 절차를 감독한다.
UE가 긴급 베어러 서비스를 위해 어태치되지 않은 경우, mobile reachable timer는 T3412 보다 길게 셋팅된다.
MME가 UE를 위한 NAS 시그널링 연결을 해제할 때, mobile reachable timer는 리셋되고, 셋팅된 값으로 시작된다. UE를 위한 NAS 시그널링 연결이 확립될 때, mobile reachable timer는 중단된다.
mobile reachable timer가 만료되면, 네트워크는 암묵적인 디태치 타이머(implicit detach timer)를 시작한다. UE가 네트워크에 접속(contact)되기 전에 implicit detach timer가 만료되면, 네트워크는 암묵적으로 UE를 디태치(detach)한다.
즉, implicit detach timer가 만료될 때까지 UE가 P-TAU를 수행함으로써 네트워크에 접속(contact)되지 않는다면, 네트워크는 암묵적으로 UE를 디태치(detach)한다.
상술한 바와 같이, 기존의 무선 통신 시스템(예를 들어, EPS)는 모든 UE가 MO 서비스 및 MT 서비스가 가능하도록 설계되었기 때문에, 모든 UE가 일관되게 IDLE 상태에서 위와 같이 N-TAU 및 P-TAU 절차를 수행하도록 정의되었다.
다만, 모든 UE가 일관되게 N-TAU 및 P-TAU 절차를 수행하는 것은 네트워크/무선 자원이 낭비될 수 있으므로, 차세대 무선 통신 시스템(예를 들어, 5G(5 Generation) 시스템)에서는 UE가 모든 동작을 수행하는 대신에 다양한 UE의 이동성 레벨(mobility level)에 따른 적절한 동작을 제한함으로써 시스템은 물론 UE의 자원을 절약하는 방법에 대하여 연구하고 있다.
즉, 서로 다른 UE의 이동성 레벨 및 서로 다른 트래픽 패턴(예를 들어, MO만 요구되는 경우, 즉 MT가 요구되지 않는 경우)과 관련하여 자원 절감 방안이 논의 중이다.
이에 따라 본 발명에서는 UE의 이동성 레벨과 착신(MT: Mobile Terminated) 호 지원 여부에 따른 등록 영역 관리(registration area management) 방법, 그리고 UE의 디태치(detach) 관리 방법을 제안한다.
실시예 1) TAU를 등록 영역 업데이트(Registration Area update)와 접근 가능성 업데이트(reachability update)로 분리해서 정의
본 발명에서는 "제한된 서비스 영역(Limited service area)" 및 "제한되지 않은 서비스 영역(Unlimited service area)"으로 구성되는 2 레벨의 UE 이동성 레벨을 제안한다.
또한, 본 발명에서는 "등록 영역 업데이트(Registration Area update)"와 "접근 가능성 업데이트(Reachability update)"(또는 주기적인 등록 영역 업데이트) 절차로 분리된 TAU 절차를 제안한다.
즉, IDLE 상태인 UE에 대하여 접근성(reachability) 관리는 UE가 접근 가능한지 여부를 검출하고, UE에게 도달하기 위하여 UE의 위치(즉, 액세스 노드)를 네트워크에게 제공하는 역할을 의미할 수 있다. 이는 UE를 페이징하고, UE 위치를 트래킹(tracking)함으로써 수행될 수 있다. UE 위치 트래킹은 UE 등록 영역 트래킹(즉, 등록 영역 업데이트) 및 UE 접근성 트래킹(즉, 접근성 업데이트 또는 주기적인 등록 영역 업데이트)를 포함할 수 있다.
표 1은 이동성 제한 레벨 및 MT 능력 요구 사항과 관련한 UE 아이들 모드 동작을 예시한다.
Figure PCTKR2017007095-appb-T000001
표 1을 참조하면, UE의 이동성 레벨은 크게 제한된 이동성 레벨(Limited mobility level)(또는 제한된 영역)과 제한되지 않은 이동성 레벨(unlimited mobility level)(또는 제한되지 않은 영역)이 정의될 수 있다. 이때, '이동성 없음(No mobility)'도 제한된 영역(Limited Area)과 동일하게 분류될 수 있다.
이동성 (제한) 레벨은 UE의 가입 데이터 및 UE의 위치, UE가 이용 중인 어플리케이션, 현재 시간 및 날짜 등과 같은 다양한 조건에 기반하여 결정될 수 있다.
이러한, 이동성 (제한) 레벨은 UE의 가입 정보에 저장되고, 정책 제어기(policy controller)에 의해 조정될 수 있다.
UE가 제한되지 않은 이동성 레벨(unlimited mobility level)인 경우 자신의 PLMN 영역에서 제약 없이 서비스를 받을 수 있다. 이는 일반적인 UE의 유형이라고 할 수 있다.
반면, Limited mobility level은 특정 UE가 특정 영역에서만 서비스가 가능한 것으로서, 이를 통해 UE와 네트워크의 자원 절감(saving)이 가능하다.
Limited mobility level이 필요한 경우는 아래와 같은 예로 볼 수 있다.
- 정지된 UE(Stationary UE)
자동판매기(Vending machine) 혹은 검침 기기(metering machine) 등 stationary UE인 경우, 이동성 지원을 요하지 않기 때문에 등록(registration) 변경에 대한 등록 갱신을 요하지 않는다.
- 특정 지역에서만 서비스 지원을 요하는 경우
기업 케이스(Enterprise case)에 주로 해당하는 것으로, 박물관 또는 기업 등에서 사용되는 UE가 해당될 수 있다. 즉, 박물관에서 특정 서비스를 위해 사용되는 UE는 박물관의 밖을 벗어나는 경우 서비스 지원이 불필요하다.
또한 표 1을 참조하면, MT 서비스 필요 여부(즉, 접근 가능성(Reachability) 여부)에 따라 앞서 표 1에서 설명하는 UE의 세부 동작이 더 나뉠 수 있다. 즉, MT 서비스가 필요한 UE는 접근 가능한(reachable) UE로 분류될 수 있으며, 반면 MT 서비스가 요구되지 않는 UE(즉, MO only)는 접근 불가능한(unreachable) UE로 분류될 수 있다.
표 1과 같이, 본 발명에서는 UE의 이동성 레벨과 MT 서비스 필요 여부에 따라 Registration area update 절차 및/또는 Reachability update 절차의 수행 여부를 정의하는 것을 제안한다.
즉, UE의 이동성 레벨 및/또는 MT 서비스의 필요 여부에 따라 기존 TAU 절차에서 필요로 하는 동작만을 취할 수 있도록, 통일된 TAU 절차 대신에 Registration Area update 절차와 Reachability Update 절차 두 개로 분리해서 정의할 것을 제안한다.
- Registration area update 절차: 이 절차의 일례로서, UE가 자신에 네트워크에 등록하였던 트래킹 영역 식별자(TAI: Tracking Area Identity)(들)의 리스트에 없는 새로운 TA에 진입하였음을 감지할 때, 트리거되는 TAU 절차와 동일할 수 있다.
- Reachability update 절차: 이 절차의 일례로서, P-TAU 타이머가 만료되었을 때 트리거되는 주기적인 TAU 절차와 동일할 수 있다.
따라서, UE가 새로운 TA 영역으로 이동한 것을 인지한 경우 Registration Area update를 수행할 수 있으며, UE의 Idle mode 진입 이후 특정 시간이 경과해서 reachability 갱신이 요구되는 경우 Reachability Update를 수행할 수 있다.
다시 표 1을 참조하면, UE와 네트워크 모두에서 자원 효율성을 최대화하기 위하여, MT 서비스를 요구하지 않는 UE는 어떠한 TAU 절차(즉, Registration Area update 및 Reachability Update)를 수행하지 않으며, 또한 페이징 절차를 수행하지 않을 수 있다.
다시 말해, MT 서비스를 필요로 하지 않는 UE는 MO 서비스만 지원되거나 또는 UE가 연결(connected) 모드인 경우에만 종단 서비스(즉, MT 서비스)가 지원되는 경우에 해당한다. 이러한 UE의 경우, MT 서비스를 위해 일반적으로 필요한 paging이 필요 없을 수 있다.
또한, 이러한 UE의 경우, paging 영역을 관리하기 위해 UE가 속한 TA가 변경될 때 수행되는 N-TAU(즉, Registration Area update) 수행 및 불연속 수신(DRX: Discontinuous Reception) 적용을 통한 paging 모니터링이 필요하지 않을 수 있다. 이에 따라, 앞서 표 1과 같이, UE가 MT 서비스를 필요로 하지 않는 경우, N-TAU(즉, Registration Area update) 및 P-TAU(즉, Reachability Update)의 수행이 Limited mobility level와 Unlimited mobility level 모두 필요로 하지 않을 수 있다.
반면, MT 서비스를 필요로 하고 Unlimited mobility level이 설정된 UE의 경우에는 N-TAU(즉, Registration Area update)와 P-TAU(즉, Reachability Update)가 모두 필요하고, 페이징 절차가 필요할 수 있다.
또한, MT 서비스를 필요로 하고 Limited mobility level이 설정된 UE의 경우, P-TAU(즉, Reachability Update)는 필요로 하지만 TA 영역이 바뀌는 N-TAU(즉, Registration Area update)는 필요로 하지 않으며, 페이징 절차는 필요할 수 있다.
실시예 2) Limited Area/MT 서비스를 필요로 하는 UE의 동작
본 발명의 일 실시예에 따르면, UE의 이동성 레벨이 Limited Area인 경우, 해당 UE는 Registration area update를 수행하지 않을 수 있다. 이에 대하여 아래 도면을 참조하여 설명한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제한된 이동성 레벨이 설정된 UE의 어태치(attach) 절차(또는 등록(registration) 절차)를 예시한다.
도 8에서 AN은 상술한 5G-AN에 해당될 수 있으며, CP-MM은 AMF에 해당될 수 있다.
도 8을 참조하면, UE는 AN을 경유하여 CP-MM(또는 AMF)와의 어태치 절차(Attach procedure)(또는 등록 절차(registration procedure))를 수행한다.
UE의 어태치(Attach) 절차 중에 가입된 정보(subscribed information) 등에 의해 네트워크(예를 들어, CP-MM 또는 AMF)가 UE의 이동성 레벨이 Limited Area임을 인지한 경우, 네트워크는 어태치 승인(Attach accept) 메시지에 UE의 서비스가 허용된 영역 정보를 함께(또는 포함시켜) 전송한다(S801).
여기서, 허용된 영역 정보의 전송은 어태치 승인(Attach accept) 메시지 내 허용된 TA(들)(Allowed TA(s))를 포함시킴으로써 구현될 수 있다.
UE는 어태치 승인(Attach accept) 메시지 혹은 유사 메시지에 Allowed TA(들)가 포함된 것을 확인하고, 이에 이후 Registration area update 절차를 수행하지 않을 수 있다.
다만, MT 서비스를 지원하는 경우(또는, 네트워크로부터 MT 서비스를 허용 받은 경우) Reachability 갱신을 위해 Reachability update 및 paging 수신 동작을 수행할 수 있다.
UE가 Reachability update를 제시간에 수행하지 않는 경우, 암묵적인 디태치 타이머(implicit detach timer)를 시작하여 디태치(detach) 동작을 개시할 수 있다. 예를 들어, 네트워크(예를 들어, CP-MM 또는 AMF)는 UE와의 NAS 시그널링 연결 등 연결이 해제될 때, reachability 관련 타이머를 구동시킬 수 있다. 그리고, reachability 타이머가 만료될 때까지 UE가 Reachability update를 수행하지 않으면, 네트워크는 implicit detach timer를 시작할 수 있다. 그리고, implicit detach timer가 만료할 때까지 UE가 Reachability update를 수행하지 않으면, 네트워크는 암묵적으로 UE를 디태치(detach)할 수 있다.
이때, 단말은 자신의 Allowed TA(들)를 벗어난 경우에도 네트워크 설정에 의해 Reachability update 절차를 수행할 수도 있다. 다만, 이 경우에도 자신의 allowed TA(들)를 벗어나면, 서비스 요청(service request) 절차 등 네트워크로부터 서비스를 받기 위한 동작은 수행하지 않을 수 있다.
실시예 3) MT 서비스를 필요로 하지 않는 UE의 동작
본 발명의 일 실시예에 따르면, MT 서비스를 필요로 하지 않는 UE(즉, MO 서비스만을 필요로 하는 UE)는 UE의 이동성 레벨이 limited인지 또는 unlimited와는 무관하게, Registration Area update 및 reachability update 동작을 모두 수행하지 않을 수 있다.
또한, MT 서비스를 필요로 하지 않는 UE의 경우, MT 서비스를 위해 필요한 paging 수신이 필요 없으므로, paging 모니터링이 불필요하다.
이러한 UE의 일례로, non-3GPP 액세스 네트워크(예를 들어, WLAN)를 통해 5G 코어 네트워크에 연결(등록)된 UE도 이에 해당될 수 있다.
이하, 설명의 편의를 위해 3GPP 액세스 네트워크를 통해 5G 코어 네트워크에 연결(등록)된 UE는 3GPP UE라고 지칭하고, non-3GPP 액세스 네트워크(예를 들어, WLAN)를 통해 5G 코어 네트워크에 연결(등록)된 UE는 non-3GPP UE라고 지칭한다.
기존 EPS에서는 3GPP 코어 네트워크가 Non-3GPP UE에 대한 이동성 관리(mobility management)를 수행하지 않았으며, 이에 따라 MME는 Non-3GPP UE에 대한 이동성 관리를 수행하지 않았다. 따라서, non-3GPP UE는 EPS에서 관리되지 않으므로, 핸드오버 등이 불가하였다.
5G 시스템 아키텍처는 AN와 CN 간의 종속성(dependency)를 최소화하며, 서로 다른 셀룰러(즉, 3GPP) 및 non-3GPP 액세스 타입(예를 들어, WLAN)을 통합하는 통합된(converged) 액세스-애그노스틱(access-agnostic) 개념이 도입되었다.
이에 따라, 5G 코어 네트워크 내에서 AMF가 non-3GPP UE도 제어(control)하면서, 이전의 EPS에서 3GPP UE를 제어하기 위한 동작과 유사한 동작(예를 들어, 등록, 연결 상태 관리) 등이 적용될 수 있다.
즉, EPS에서 MME와 eNB 간의 연결 인터페이스인 S1과 대응되는 5G 시스템에서는 N2를 통해 3GPP UE(3GPP 액세스 네트워크를 경유), non-3GPP UE(non-3GPP 액세스 네트워크 및 N2IWF를 경유) 모두 연결될 수 있다(도 1 및 도 7 참조).
기존의 EPS에서 non-3GPP UE의 경우, S1 시그널링 연결이 존재하지 않으므로 PDU 세션이 해제되면 암묵적으로 EMM-DEREGISTERED 상태로 간주되었다. 이 경우 UE의 이동성 등으로 인하여 빈번한 등록(registration)/재등록(re-registration)이 발생되는 문제가 있다.
5G 시스템에서는 non-3GPP UE도 3GPP UE와 동일한 N2 인터페이스를 통해 AMF와 연결되므로, 3GPP UE와 유사하게 non-3GPP UE도 제어하는 동작이 적용될 수 있다.
예를 들어, non-3GPP UE의 빈번한 등록(registration)/재등록(re-registration)을 방지하고자, non-3GPP UE의 경우에도 시그널링 연결이 해제될 때 즉시 RM-DEREGISTERED 상태로 전환하지 않고, RM-REGISTERED 상태에서 CM-IDLE 상태가 정의될 수 있다. 다시 말해, UE가 등록 영역 또는 Non-3GPP 액세스 영역을 벗어난 후 짧은 시간에 다시 등록 영역으로 재진입하는 경우에도 불구하고 빈번하게 등록(registration)/재등록(re-registration)을 수행하는 것을 방지하기 위함이다.
이 경우, CM-IDLE 상태인 non-3GPP UE는 다음과 같이 동작할 수 있다.
Non-3GPP UE(즉, non-3GPP 액세스를 통해 네트워크에 등록된 UE)의 경우, non-3GPP 액세스를 위한 등록 영역은 고유한 예약된 트래킹 영역 식별자(TAI: Tracking Area Identity)(즉, non-3GPP 액세스에 전용된)에 해당한다. 따라서, 5GC로의 non-3GPP 액세스를 위한 고유한 트래킹 영역이 존재하게 된다. 이는 해당 PLMN의 영역에 동일하게 해당되는 값으로, 결국, non-3GPP UE는 Registration Area update를 수행하지 않을 수 있다.
또한, UE는 non-3GPP 액세스를 통해 주기적인(periodic) 등록 업데이트(또는 접근성 업데이트)를 수행되지 않으며, non-3GPP 액세스를 위해 UE에게는 주기적인 등록 타이머(periodic registration timer)가 제공되지 않을 수 있다.
또한, (신뢰되지 않은) non-3GPP 액세스를 통해 UE는 페이징 되지 않을 수 있다.
결국, CM-IDLE 상태인 non-3GPP UE는 앞서 표 1에서 MT 서비스를 필요로 하지 않은 UE의 일례에 해당될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, non-3GPP UE는 CM-IDLE 상태에서 Registration Area update와 periodic Registration Area update(또는 Reachability update)를 수행하지 않을 수 있으며, 이에 따라 네트워크에서는 해당 UE가 디태치(detach)되었는지 여부, 및 언제 detach 되었는지를 확인할 수 없는 문제가 있다.
이러한 문제점을 해결하고자, 본 발명에서는 MT 서비스를 필요로 하지 않는 UE(예를 들어, non-3GPP 액세스를 통해 네트워크에 등록된 UE)의 동작을 제안한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 MT 서비스를 필요로 하지 않는 UE의 어태치(attach) 절차(또는 등록(registration) 절차)를 예시한다.
도 9에서 AN은 상술한 5G-AN에 해당될 수 있으며, CP-MM은 AMF에 해당될 수 있다.
도 9를 참조하면, UE는 AN을 경유하여 CP-MM(또는 AMF)와의 어태치 절차(Attach procedure)(또는 등록(registration) 절차)를 수행한다.
네트워크(예를 들어, CP-MM, AMF)는 해당 타입의 UE에 대하여 어태치 승인(Attach accept) 메시지를 전송할 때, 어태치(Attach) 유효시간을 함께(또는 포함시켜) 전송한다(S901).
여기서, 어태치 유효시간은 MT 서비스를 필요로 하지 않은 UE(예를 들어, non-3GPP 액세스를 통해 네트워크에 등록된 UE)의 등록-해제(DEREGISTERED) 상태를 관리하기 위한 타이머에 해당되고, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 어태치 유효시간은 다른 명칭(예를 들어, 암묵적인 등록해제 타이머(Implicit Deregistration timer))으로 지칭될 수 있다.
Attach 유효시간은 해당 UE가 연결 모드(Connected mode)(즉, CM-CONNECTED 상태) 진입 시 리셋(reset)될 수 있다. 그리고, Attach 유효시간은 UE가 연결 모드(Connected mode)(즉, CM-CONNECTED 상태)가 끝나면(즉, 아이들(Idle mode)(즉, CM-IDLE 상태)로 진입할 때) 구동(running)된다.
예를 들어, 5GC로의 (신뢰되지 않은) non-3GPP 액세스의 경우, UE와 N3IWF 간의 Nwu 시그널링 연결이 해제될 때, UE는 CM-IDLE 상태로 천이하고, RM-REGISTERED 상태를 유지한다고 해석될 수 있다. 따라서, Nwu 시그널링 연결의 해제되면, 타이머가 구동될 수 있다.
이에 따라, 다음 MO 서비스 시(즉, 네트워크에게 전송할 데이터가 발생 시) 해당 Attach 유효시간이 만료되지 않았다면, UE는 서비스 요청(service request) 동작을 수행할 수 있다. 반면, MO 서비스 시(즉, 네트워크에게 전송할 데이터가 발생 시) 해당 Attach 유효시간이 이미 만료되었다면, UE는 Attach 동작을 수행하고 MO 서비스를 수행한다.
즉, Attach 유효시간이 만료된 후에는 네트워크는 암묵적인 디태치(implicit detach)를 수행할 수 있다. 이에 따라, Attach 유효시간이 만료된 후에는 UE는 어태치 요청(Attach request) 메시지를 네트워크에게 전송 후에 다시 서비스 요청(service request) 절차를 수행할 수 있다.
이때, 네트워크는 충분이 긴 시간을 Attach 유효시간으로 UE에게 설정해 줄 수 있다.
또 다른 실시예로서, Attach 유효시간은 연결 모드(connected mode) 전환 시 리셋(reset) 되지 않고, Attach 후 단말이 재-어태치(reattach)를 요구하는 시간으로 구현될 수도 있다. 즉, 단말은 Attach 유효시간이 만료된 후, MO 서비스를 요청하는 경우, Attach 절차를 재시도한 후 서비스 요청(service request) 절차를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이, MT 서비스를 필요로 하지 않는 UE가 Unlimited 이동성 레벨을 가지는 경우, UE는 Attach 유효시간 이전에 서비스 요청(service request) 절차를 수행할 수 있다. 이에 대하여 아래 도면을 참조하여 설명한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동성 관리 방법을 예시하는 도면이다.
도 10을 참조하면, UE는 등록 절차(registration procedure) 중에 AMF(또는 CP-MM)로부터 등록해제(deregistered) 상태를 관리하기 위한 타이머 값(즉, 어태치 유효 시간)을 수신한다(S1001).
상술한 바와 같이, 여기서 UE는 네트워크에 의해 페이징(paging) 될 수 없으며, 주기적인 등록 영역 업데이트(또는 접근성 업데이트)를 수행하지 않는 UE(예를 들어, non-3GPP 액세스를 통해 네트워크에 등록된 UE)에 해당될 수 있다.
UE가 아이들(Idle) 상태(즉, CM-IDLE 상태)로 진입하면, UE는 타이머를 시작한다(S1002).
여기서, 예를 들어, 5GC로의 (신뢰되지 않은) non-3GPP 액세스의 경우, UE와 N3IWF 간의 Nwu 시그널링 연결이 해제될 때, UE는 CM-IDLE 상태로 천이하고, RM-REGISTERED 상태를 유지한다고 해석될 수 있다. 따라서, Nwu 시그널링 연결의 해제되면, 타이머가 구동될 수 있다.
타이머가 만료되면, UE는 등록해제(deregistered) 상태로 진입한다(S1003).
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 요청에 의해 트리거된 CN 재배치(relocation) 절차를 예시한다.
도 11에서 AN은 상술한 5G-AN에 해당될 수 있으며, CP-MM은 AMF에 해당되고, CP-SM은 SMF에 해당될 수 있다.
MT 서비스를 필요로 하지 않는 UE가 Unlimited 이동성 레벨을 가지는 경우, UE가 Attach 유효시간 이전에 서비스 요청(service request) 절차를 수행한다(S1101). 즉, UE는 서비스 요청 메시지를 CP-MM(또는 AMF)에게 전송함으로써 서비스 요청(service request) 절차를 개시한다.
이때, UE는 서비스 요청 메시지(service request message) 내 UE의 서빙 CN 노드(serving CN node)의 식별자(identification) 정보를 함께 포함시켜 전송할 수 있다.
이는, UE가 Attach 유효시간 이전에 서비스 요청(service request) 절차를 수행하는 경우, UE의 이동에 의해 서빙 CN(serving CN) 영역을 벗어나는 경우 CN 재배치(relocation)이 가능하도록 하기 위함이다.
UE로부터 service request 메시지를 수신한 CP 노드(즉, CP-MM 또는 AMF)가 재배치(relocation)가 필요하다고 판단한 경우(즉, 현재 UE 위치의 액세스 노드(Access Node)가 UE의 이전 서빙 CP 노드(serving CP node)로 서비스가 불가능하여, 새로운 CN 노드(new CP node)가 UE의 컨텍스트 정보들을 이전 CP 노드(old CP node)로부터 받아와야 하는 경우 등), service request 절차와 함께 재배치 절차(relocation procedure)를 수행할 수 있다(S1102).
이에 따라, CN 노드의 재배치가 완료된 이후, service request에 따른 절차가 이어서 수행될 수 있다.
UE로부터 수신한 service request 절차가 완료되면, CP-MM(또는 AMF)는 UE에게 서비스 승인(service accept) 메시지 또는 사용자 평면 셋업(user plane setup) 메시지를 전송하낟(S1103).
이때, Limited mobility level을 가진 UE인 경우라도 CN 구분자(또는 식별자)를 함께 UE의 식별자(identification)로서 사용할 수 있다.
본 발명이 적용될 수 있는 장치 일반
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
도 12를 참조하면, 무선 통신 시스템은 네트워크 노드(1210)와 다수의 단말(UE)(1220)을 포함한다.
네트워크 노드(1210)는 프로세서(processor, 1211), 메모리(memory, 1212) 및 통신 모듈(communication module, 1213)을 포함한다. 프로세서(1211)는 앞서 도 1 내지 도 11에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 유/무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(1211)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(1212)는 프로세서(1211)와 연결되어, 프로세서(1211)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. 통신 모듈(1213)은 프로세서(1211)와 연결되어, 유/무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 네트워크 노드(1210)의 일례로, 앞서 도 1에서 예시된 네트워크 엔티티(예를 들어, AMF, SMF, (R)AN, UPF, PCF 등)가 해당될 수 있다. 특히, 네트워크 노드(1210)가 기지국인 경우, 통신 모듈(1213)은 무선 신호를 송/수신하기 위한 RF부(radio frequency unit)을 포함할 수 있다.
단말(1220)은 프로세서(1221), 메모리(1222) 및 통신 모듈(또는 RF부)(1223)을 포함한다. 프로세서(1221)는 앞서 도 1 내지 도 11에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(1221)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(1222)는 프로세서(1221)와 연결되어, 프로세서(1221)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. 통신 모듈(1223)는 프로세서(1221)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
메모리(1212, 1222)는 프로세서(1211, 1221) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(1211, 1221)와 연결될 수 있다. 또한, 네트워크 노드(1210)(기지국인 경우) 및/또는 단말(1220)은 한 개의 안테나(single antenna) 또는 다중 안테나(multiple antenna)를 가질 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
특히, 도 13에서는 앞서 도 12의 단말을 보다 상세히 예시하는 도면이다.
도 13을 참조하면, 단말은 프로세서(또는 디지털 신호 프로세서(DSP: digital signal processor)(1310), RF 모듈(RF module)(또는 RF 유닛)(1335), 파워 관리 모듈(power management module)(1305), 안테나(antenna)(1340), 배터리(battery)(1355), 디스플레이(display)(1315), 키패드(keypad)(1320), 메모리(memory)(1330), 심카드(SIM(Subscriber Identification Module) card)(1325)(이 구성은 선택적임), 스피커(speaker)(1345) 및 마이크로폰(microphone)(1350)을 포함하여 구성될 수 있다. 단말은 또한 단일의 안테나 또는 다중의 안테나를 포함할 수 있다.
프로세서(1310)는 앞서 도 1 내지 도 11에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층은 프로세서(1310)에 의해 구현될 수 있다.
메모리(1330)는 프로세서(1310)와 연결되고, 프로세서(1310)의 동작과 관련된 정보를 저장한다. 메모리(1330)는 프로세서(1310) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(1310)와 연결될 수 있다.
사용자는 예를 들어, 키패드(1320)의 버튼을 누르거나(혹은 터치하거나) 또는 마이크로폰(1350)를 이용한 음성 구동(voice activation)에 의해 전화 번호 등과 같은 명령 정보를 입력한다. 프로세서(1310)는 이러한 명령 정보를 수신하고, 전화 번호로 전화를 거는 등 적절한 기능을 수행하도록 처리한다. 구동 상의 데이터(operational data)는 심카드(1325) 또는 메모리(1330)로부터 추출할 수 있다. 또한, 프로세서(1310)는 사용자가 인지하고 또한 편의를 위해 명령 정보 또는 구동 정보를 디스플레이(1315) 상에 디스플레이할 수 있다.
RF 모듈(1335)는 프로세서(1310)에 연결되어, RF 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(1310)는 통신을 개시하기 위하여 예를 들어, 음성 통신 데이터를 구성하는 무선 신호를 전송하도록 명령 정보를 RF 모듈(1335)에 전달한다. RF 모듈(1335)은 무선 신호를 수신 및 송신하기 위하여 수신기(receiver) 및 전송기(transmitter)로 구성된다. 안테나(1340)는 무선 신호를 송신 및 수신하는 기능을 한다. 무선 신호를 수신할 때, RF 모듈(1335)은 프로세서(1310)에 의해 처리하기 위하여 신호를 전달하고 기저 대역으로 신호를 변환할 수 있다. 처리된 신호는 스피커(1345)를 통해 출력되는 가청 또는 가독 정보로 변환될 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명은 3GPP LTE/LTE-A 시스템, 5G 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE/LTE-A 시스템, 5G 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (9)

  1. 무선 통신 시스템에서 네트워크에 의해 페이징(paging) 될 수 없으며, 주기적인 등록 영역 업데이트(periodic registration area update)를 수행하지 않는 UE(User Equipment)에 의해 수행되는 등록 관리 방법에 있어서,
    등록 절차 중에 상기 네트워크로부터 상기 UE의 등록해제(DEREGISTERED) 상태를 관리하기 위한 타이머(timer) 값을 수신하는 단계;
    상기 UE가 아이들(IDLE) 상태로 진입하면, 상기 타이머를 시작하는 단계; 및
    상기 타이머가 만료되면, 상기 UE가 등록해제(DEREGISTERED) 상태로 진입하는 단계를 포함하는 등록 관리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 UE가 상기 아이들(IDLE) 상태로부터 연결(CONNECTED) 상태로 진입하면, 상기 타이머를 리셋(reset)하는 단계를 더 포함하는 등록 관리 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    발신(Mobile Originated) 데이터 발생 시, 상기 타이머가 만료되지 않으면, 서비스 요청 절차를 개시하는 단계를 더 포함하는 등록 관리 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    발신(Mobile Originated) 데이터 발생 시, 상기 타이머가 만료되었으면, 상기 등록절차를 개시하는 단계를 더 포함하는 등록 관리 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 UE는 서비스 영역이 제한되는 제한된 이동성 레벨(Limited mobility level) 또는 서비스 영역이 제한되지 않는 제한되지 않은 이동성 레벨(unlimited mobility level)로 설정된 UE인 등록 관리 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 UE의 이동성 레벨(mobility level)과 무관하게, 상기 UE는 등록 영역 업데이트(registration area update) 절차를 수행하지 않는 등록 관리 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 UE가 제한되지 않은 이동성 레벨(unlimited mobility level)이 설정된 경우, 서비스 요청(service request) 메시지 내 서빙 코어 네트워크 노드의 식별자를 포함하여 전송함으로써 서비스 요청(service request) 절차를 개시하는 단계를 더 포함하는 등록 관리 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 UE는 비-3GPP(non-3rd Generation Partnership Project) 액세스를 통해 상기 네트워크에 등록된 UE인 등록 관리 방법.
  9. 무선 통신 시스템에서 등록 관리 방법을 수행하기 위한 UE(User Equipment)에 있어서,
    신호를 송수신하기 위한 통신 모듈(communication module); 및
    상기 통신 모듈을 제어하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 등록 절차 중에 상기 네트워크로부터 상기 UE의 등록해제(DEREGISTERED) 상태를 관리하기 위한 타이머(timer) 값을 수신하고,
    상기 UE가 아이들(IDLE) 상태로 진입하면, 상기 타이머를 시작하며,
    상기 타이머가 만료되면, 상기 UE가 등록해제(DEREGISTERED) 상태로 진입하도록 구성되고,
    상기 UE는 네트워크에 의해 페이징(paging) 될 수 없으며, 주기적인 등록 영역 업데이트(periodic registration area update)를 수행하지 않는 UE.
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