KR102160007B1

KR102160007B1 - 차세대 이동통신 네트워크에서 액세스 제어를 수행하는 방법 및 사용자 장치

Info

Publication number: KR102160007B1
Application number: KR1020197000357A
Authority: KR
Inventors: 김재현; 박상민; 류진숙; 윤명준; 천성덕
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2016-07-05
Filing date: 2017-07-04
Publication date: 2020-09-25
Anticipated expiration: 2037-07-04
Also published as: JP2019520771A; US10813159B2; KR20190008980A; WO2018008927A1; EP3481109A1; JP6757843B2; US20190313473A1; CN109565742B; CN109565742A; EP3481109A4

Abstract

본 명세서의 일 개시는 사용자 장치(UE)가 액세스 제어를 수행하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 셀에 대한 액세스가 현재 차단되어 있거나 혹은 백-오프 타이머(back-off timer)가 구동중이더라도, 중요 서비스가 요구되는 경우, 상기 UE의 NAS(Non-Access-Stratum) 계층은 상기 중요 서비스에 대한 정보와 NAS 시그널링 요청을 RRC(Radio Resource Control) 계층으로 전달하는 단계와; 그리고 상기 RRC 계층은 상기 중요 서비스에 대한 정보에 기초하여, 액세스 제어를 위한 검사를 건너뛰거나(skip) 혹은 무시(override)하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서 상기 중요 서비스에 대한 정보는 사전에 미리 설정되어 있을 수 있다.

Description

차세대 이동통신 네트워크에서 액세스 제어를 수행하는 방법 및 사용자 장치

본 발명은 차세대 이동 통신에 관한 것이다.

이동통신 시스템의 기술 규격을 제정하는 3GPP에서는 4세대 이동통신과 관련된 여러 포럼들 및 새로운 기술에 대응하기 위하여, 2004년 말경부터 3GPP 기술들의 성능을 최적화 시키고 향상시키려는 노력의 일환으로 LTE/SAE (Long Term Evolution/System Architecture Evolution) 기술에 대한 연구를 시작하였다.

3GPP SA WG2을 중심으로 진행된 SAE는 3GPP TSG RAN의 LTE 작업과 병행하여 네트워크의 구조를 결정하고 이 기종 망간의 이동성을 지원하는 것을 목적으로 하는 망 기술에 관한 연구이며, 최근 3GPP의 중요한 표준화 이슈들 중 하나이다. 이는 3GPP 시스템을 IP 기반으로 하여 다양한 무선 접속 기술들을 지원하는 시스템으로 발전 시키기 위한 작업으로, 보다 향상된 데이터 전송 능력으로 전송 지연을 최소화 하는, 최적화된 패킷 기반 시스템을 목표로 작업이 진행되어 왔다.

3GPP SA WG2에서 정의한 EPS (Evolved Packet System) 상위 수준 참조 모델(reference model)은 비로밍 케이스(non-roaming case) 및 다양한 시나리오의 로밍 케이스(roaming case)를 포함하고 있으며, 상세 내용은 3GPP 표준문서 TS 23.401과 TS 23.402에서 참조할 수 있다. 도 1의 네트워크 구조도는 이를 간략하게 재구성 한 것이다.

도 1은 진화된 이동 통신 네트워크의 구조도이다.

EPC는 다양한 구성요소들을 포함할 수 있으며, 도 1에서는 그 중에서 일부에 해당하는, S-GW(Serving Gateway)(52), PDN GW(Packet Data Network Gateway)(53), MME(Mobility Management Entity) (51), SGSN(Serving GPRS(General Packet Radio Service) Supporting Node), ePDG(enhanced Packet Data Gateway)를 도시한다.

S-GW(52)는 무선 접속 네트워크(RAN)와 코어 네트워크 사이의 경계점으로서 동작하고, eNodeB(20)와 PDN GW(53) 사이의 데이터 경로를 유지하는 기능을 하는 요소이다. 또한, UE(또는 User Equipment : UE)이 eNodeB(20)에 의해서 서빙(serving)되는 영역에 걸쳐 이동하는 경우, S-GW(52)는 로컬 이동성 앵커 포인트(anchor point)의 역할을 한다. 즉, E-UTRAN (3GPP 릴리즈-8 이후에서 정의되는 Evolved-UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) Terrestrial Radio Access Network) 내에서의 이동성을 위해서 S-GW(52)를 통해서 패킷들이 라우팅될 수 있다. 또한, S-GW(52)는 다른 3GPP 네트워크(3GPP 릴리즈-8 전에 정의되는 RAN, 예를 들어, UTRAN 또는 GERAN(GSM(Global System for Mobile Communication)/EDGE(Enhanced Data rates for Global Evolution) Radio Access Network)와의 이동성을 위한 앵커 포인트로서 기능할 수도 있다.

PDN GW(또는 P-GW) (53)는 패킷 데이터 네트워크를 향한 데이터 인터페이스의 종료점(termination point)에 해당한다. PDN GW(53)는 정책 집행 특징(policy enforcement features), 패킷 필터링(packet filtering), 과금 지원(charging support) 등을 지원할 수 있다. 또한, 3GPP 네트워크와 비-3GPP 네트워크 (예를 들어, I-WLAN(Interworking Wireless Local Area Network)과 같은 신뢰되지 않는 네트워크, CDMA(Code Division Multiple Access) 네트워크나 WiMax와 같은 신뢰되는 네트워크)와의 이동성 관리를 위한 앵커 포인트 역할을 할 수 있다.

도 1의 네트워크 구조의 예시에서는 S-GW(52)와 PDN GW(53)가 별도의 게이트웨이로 구성되는 것을 나타내지만, 두 개의 게이트웨이가 단일 게이트웨이 구성 옵션(Single Gateway Configuration Option)에 따라 구현될 수도 있다.

MME(51)는, UE의 네트워크 연결에 대한 액세스, 네트워크 자원의 할당, 트래킹(tracking), 페이징(paging), 로밍(roaming) 및 핸드오버 등을 지원하기 위한 시그널링 및 제어 기능들을 수행하는 요소이다. MME(51)는 가입자 및 세션 관리에 관련된 제어 평면(control plane) 기능들을 제어한다. MME(51)는 수많은 eNodeB(20)들을 관리하고, 다른 2G/3G 네트워크에 대한 핸드오버를 위한 종래의 게이트웨이의 선택을 위한 시그널링을 수행한다. 또한, MME(51)는 보안 과정(Security Procedures), UE-대-네트워크 세션 핸들링(Terminal-to-network Session Handling), 유휴 UE 위치결정 관리(Idle Terminal Location Management) 등의 기능을 수행한다.

SGSN은 다른 접속 3GPP 네트워크(예를 들어, GPRS 네트워크, UTRAN/GERAN)에 대한 사용자의 이동성 관리 및 인증(authentication)과 같은 모든 패킷 데이터를 핸들링한다.

ePDG는 신뢰되지 않는 비-3GPP 네트워크(예를 들어, I-WLAN, WiFi 핫스팟(hotspot) 등)에 대한 보안 노드로서의 역할을 한다.

도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, IP 능력을 가지는 UE(또는 UE)은, 3GPP 액세스는 물론 비-3GPP 액세스 기반으로도 EPC 내의 다양한 요소들을 경유하여 사업자(즉, 오퍼레이터(operator))가 제공하는 IP 서비스 네트워크(예를 들어, IMS)에 액세스할 수 있다.

또한, 도 1에서는 다양한 레퍼런스 포인트들(예를 들어, S1-U, S1-MME 등)을 도시한다. 3GPP 시스템에서는 E-UTRAN 및 EPC의 상이한 기능 개체(functional entity)들에 존재하는 2 개의 기능을 연결하는 개념적인 링크를 레퍼런스 포인트(reference point)라고 정의한다. 다음의 표 1은 도 1에 도시된 레퍼런스 포인트를 정리한 것이다. 표 1의 예시들 외에도 네트워크 구조에 따라 다양한 레퍼런스 포인트들이 존재할 수 있다.

레퍼런스 포인트	설명
S1-MME	E-UTRAN와 MME 간의 제어 평면 프로토콜에 대한 레퍼런스 포인트
S1-U	핸드오버 동안 eNB 간 경로 스위칭 및 베어러 당 사용자 평면 터널링에 대한 E-UTRAN와 SGW 간의 레퍼런스 포인트
S3	유휴(Idle) 및/또는 활성화 상태에서 3GPP 액세스 네트워크 간 이동성에 대한 사용자 및 베어러 정보 교환을 제공하는 MME와 SGSN 간의 레퍼런스 포인트. 이 레퍼런스 포인트는 PLMN-내 또는 PLMN-간(예를 들어, PLMN-간 핸드오버의 경우)에 사용될 수 있음)
S4	GPRS 코어와 SGW의 3GPP 앵커 기능 간의 관련 제어 및 이동성 지원을 제공하는 SGW와 SGSN 간의 레퍼런스 포인트. 또한, 직접 터널이 수립되지 않으면, 사용자 평면 터널링을 제공함
S5	SGW와 PDN GW 간의 사용자 평면 터널링 및 터널 관리를 제공하는 레퍼런스 포인트. UE 이동성으로 인해, 그리고 요구되는 PDN 커넥션성을 위해서 SGW가 함께 위치하지 않은 PDN GW로의 연결이 필요한 경우, SGW 재배치를 위해서 사용됨
S11	MME와 SGW 간의 레퍼런스 포인트
SGi	PDN GW와 PDN 간의 레퍼런스 포인트. PDN은, 오퍼레이터 외부 공용 또는 사설 PDN이거나 예를 들어, IMS 서비스의 제공을 위한 오퍼레이터-내 PDN일 수 있음. 이 레퍼런스 포인트는 3GPP 액세스의 Gi에 해당함

<4세대 이동통신에서의 혼잡 제어>

4세대 이동통신에서 혼잡(congestion)이 발생했을 때 핵심 네트워크의 노드(MME, SGSN)는 NAS 단계에서의 혼잡 제어(NAS level congestion control)을 수행하여 신호 혼잡(signaling congestion) 및 APN 혼잡을 회피하거나 제어하게 된다.

이러한 NAS 단계에서의 혼잡 제어는 APN 기반의 혼잡 제어(APN based congestion control)와 일반 NAS 단계에서 이동 관리 제어(General NAS level mobility management control)로 구성된다.

상기 APN 기반의 혼잡 제어는 UE 그리고 특정 APN(혼잡 상태와 연관된 APN)와 관련된 EMM, GMM과 (E)SM 신호 혼잡 제어를 의미하며, APN 기반의 세션 관리 혼잡 제어(APN based Session Management congestion control)와 APN 기반의 이동 관리 혼잡 제어(APN based Mobility Management congestion control)를 포함한다.

반면, 상기 일반 NAS 단계의 이동 관리 제어는 일반적인 네트워크 혼잡(congestion)이나, 과부하(overload)상황에서 UE/MS가 요청하는 이동 관리신호(Mobility Management signaling) 요청을 핵심 네트워크 내의 노드(MME, SGSN)가 거절하여 혼잡 및 과부하를 회피하는 것을 의미한다.

일반적으로 핵심 네트워크가 NAS 단계의 혼잡 제어를 수행하는 경우, 유휴a모드(idle mode)로 있는 혹은 연결 모드(connected mode)로 있는 UE에게 지연시간 타이머(백오프 타이머)(back-off timer) 값을 NAS 거절 메시지(reject message)에 실어 전송하게 되는데, UE은 지연시간 타이머(백오프 타이머)(back-off timer)가 만료(expire) 되기 전까지 네트워크에 EMM/GMM/(E)SM 신호를 요청하지 않게 된다. 상기 NAS 거절 메시지는 어태치 거절(ATTACH REJECT), TAU (Tracking Area Updating)/RAU (Routing Area Updating) 거절, 서비스 거절, 확장 서비스(EXTENDED SERVICE) 거절, PDN 연결(connectivity) 거절, 베어러 리소스 할당(bearer resource allocation) 거절, 베어러 리소스 수정(bearer resource modification) 거절, EPS 베어러 컨텍스트 비활성화 요청(deactivate EPS bearer context request)에 대한 거절의 메시지 중 하나에 해당한다.

이러한 지연시간 타이머(back-off timer)은 이동 관리(Mobility Management: MM) 지연시간(back-off) 타이머와 세션 관리(Session Management: SM) 지연시간(back-off) 타이머로 나눌 수 있다.

상기 MM 지연시간(back-off) 타이머는 UE 마다 그리고 SM 지연시간(back-off) 타이머는 APN 마다 그리고 UE 각각 독립적으로 동작한다.

간략하게는, 상기 MM 지연시간(back-off) 타이머는 EMM/GMM 신호(예컨대, Attach, TAU/RAU 요청 등) 제어를 위한 것이다. 상기 SM 지연시간(back-off) 타이머는 (E)SM 신호(예컨대, PDN connectivity, Bearer Resource Allocation, Bearer Modification, PDP Context Activation, PDP Context Modification 요청 등) 제어를 위한 것이다.

구체적으로는, MM 지연시간(back-off) 타이머는 네트워크에 혼잡(congestion)이 발생한 경우, 이를 제어하기 위해 사용하는 이동성 관련 지연시간(back-off) 타이머로써, 타이머가 동작하고 있는 동안 UE은 어태치(attach), 위치정보 갱신(TAU, RAU), 서비스 요청 절차(Service request procedure)를 할 수 없도록 하는 타이머이다. 단, 긴급 베어러 서비스(emergency bearer service), MPS(Multimedia Priority Service) 인 경우에는 예외로 타이머가 동작하고 있더라도 UE이 요청 가능할 수 있다.

전술한 바와 같이 UE은 MM 지연시간(back-off) 타이머 값을 핵심 망 네트워크 노드(예컨대 MME, SGSN 등)로부터 제공받거나, 하위 계층(lower layer; Access Stratum)으로부터 전달받을 수 있다. 또한, UE에 의해 15분에서 30분 사이의 범위 내에서 랜덤하게 설정되어질 수도 있다.

한편, 상기 SM 지연시간(back-off) 타이머는 네트워크에 혼잡(congestion)이 발생한 경우, 이를 제어하기 위해 사용하는 세션 관리(Session Management) 관련 지연시간(back-off) 타이머로써, 타이머가 동작하고 있는 동안 UE은 관련된(associated) APN 기반의 세션을 설정 또는 변경할 수 없도록 하는 타이머이다. 단, 마찬가지로 긴급 베어러 서비스, MPS(Multimedia Priority Service) 인 경우에는 예외로 타이머가 동작하고 있더라도 UE(기기)가 요청 가능할 수 있다.

UE은 이러한 SM 지연시간(back-off) 타이머 값을 핵심 망 네트워크 노드 (예컨대, MME, SGSN 등)로부터 제공받으며, 최대 72시간 이내에서 랜덤하게 설정되어진다. 또한, UE에 의해 15분에서 30분 사이의 범위 내에서 랜덤하게 설정되어질 수도 있다.

다른 한편, (e)NodeB도 혼잡 제어를 수행할 수 있다. RAN 또는 핵심 망 혼잡 상황에서 UE은 RRC/RR(C) 연결 수립(connection establishment) 절차 수행 시 연장 대기 타이머(extended wait timer)와 함께 (e)NodeB로부터 거절 응답을 받을 수 있다. 이러한 경우 UE은 (e)NodeB로부터 수신한 연장 대기 타이머(extended wait timer)가 만료될 때까지 EMM/GMM 절차를 개시하지 못한다(따라서, RRC/RR(C) 연결 수립 절차를 개시하지 못하게 된다). 상기한 연장 대기 타이머(extended wait timer)는 UE이 MM 지연시간(back-off) 타이머로 간주하여 사용한다.

도 2a 및 2b는 네트워크 혼잡(congestion)이나 과부하(overload)시 UE의 MM 동작 또는 SM 동작을 거절하는 절차를 나타낸다.

도 2a를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 네트워크 혼잡(congestion)이나 과부하(overload)시에 UE(100)이 (e)NodeB(200)를 통해 어태치(Attach), TAU(Tracking Area Update) 절차, RAU(Routing Area Update) 또는 서비스 요청 절차를 수행하면, 상기 네트워크 내의 노드, 예컨대 MME/SGSN(510)은 사업자 정책(operator policy) 등과 같이 네트워크의 상황에 따라, 상기 어태치 요청, TAU 요청, RAU 요청, 서비스 요청에 대한 거절(Reject) 메시지를 전송한다.

그리고, 상기 MME/SGSN(510)는 거절 메시지를 전송하면서, 상기 거절 메시지 내에 지연시간(back-off) 타이머를 포함시켜 전송하여 그 기간이 만료되기 전까지 UE(100)는 접속을 재시도 하지 않도록 할 수 있다.

또는, 도 2b와 같이, 네트워크 혼잡(congestion)이나 과부하(overload)시에 상기 네트워크 내의 노드, 예컨대 MME/SGSN(510)은 사업자 정책(operator policy) 등과 같이 네트워크의 상황에 따라, 지연시간(back-off) 타이머를 UE(100)에게 (e)NodeB(200)를 통해 전달할 수 있다. 상기의 지연시간(back-off) 타이머는 MME/SGSN(510)이 UE(100)에게 전송하는 메시지 (예컨대, Deactivate EPS Bearer Context 요청, Deactivate PDP context 요청)를 전송 시 포함시킬 수도 있다.

한편, 상기 거절 메시지가 TAU 거절 메시지일 경우, 포함될 수 있는 정보는 다음의 표와 같다.

정보	설명
프로토콜 구분자(discriminator)	프로토콜을 구분하는 구분자
보안 헤더 타입	보안을 위해 사용되는 헤더의 타입
TAU 거절 메시지 ID	메시지의 식별자
EMM 원인	거절의 원인을 나타냄
T3346 값	지연시간 타이머(MM 백오프 타이머)

한편, 상기 메시지가 Deactivate EPS Bearer Context 요청 메시지일 경우, 포함될 수 있는 정보는 다음의 표와 같다.

정보	설명
프로토콜 구분자(discriminator)	프로토콜을 구분하는 구분자
EPS 베어러 ID	EPS 베어러의 식별자
Procedure transaction ID	Procedure transaction 식별자
Deactivate EPS bearer context request message ID	메시지의 식별자
ESM 원인	거절의 원인을 나타냄
Protocol configuration options	프로토콜 관련 정보
T3396 값	지연시간 타이머(SM 백오프 타이머)

한편, eNodeB(200)도 혼잡 제어를 수행할 수 있다. 예를 들어, RRC 연결 요청에 대해서 eNodeB(200)는 도 2c과 같이 동작함으로써, 혼잡 제어를 수행할 수 있다.

도 2c는 RRC 연결이 거절되는 예시를 나타낸다.

도 2c를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 유휴 상태(Idle state)의 UE(100)은 데이터 전송을 시도하기 위해 RRC 연결을 맺고자 할 경우, RRC 연결 요청 (RRC connection request) 메시지를 eNodeB(200)으로 전송한다.

이때, 만약 상기 eNodeB(200)가 과부하 상태인 경우, 상기 eNodeB(200)는 RRC 연결 거절(RRC Connection Reject) 메시지를 상기 UE(100)로 전송한다. 상기 RRC 연결 거절 메시지는 연장 대기 타이머(extended wait timer)를 포함할 수 있다. 상기 연장 대기 타이머(extended wait timer)는 지연 허용 접속(Delay Tolerant access) 요청을 위한 초 단위의 대기 시간이다. 상기 연장 대기 타이머는 최대 1800 초 (즉, 30 분)으로 지정될 수 있다.

도 3은 네트워크 혼잡 상태에서 액세스 제어에 의한 차단 동작을 나타낸 예시적인 흐름도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 네트워크 혹은 eNodeB(200)의 과부하 또는 혼잡 상태에서, eNodeB(200)는 시스템 정보를 통해 ACB(Access Class Barring) 관련 정보를 브로드캐스팅할 수 있다. 상기 시스템 정보는 SIB(System Information Block) 타입 2일 수 있다.

상기 SIB(System Information Block) 타입 2는 아래의 표와 같은 ACB 관련 정보를 포함할 수 있다.

필드	설명
ac-BarringFactor	UE에 의해서 생성되는 랜덤값이 ac-BarringFactor에 의한 값보다 작을 경우, 액세스가 허용된다. 그렇지 않을 경우, 액세스는 금지된다.
ac-BarringForCSFB	CS(circuit switch) 폴백(fallback)에 대한 ACB이다. CS 폴백은 VoLTE 호를 이전 3G 호로 전환시키는 것이다.
ac-BarringForEmergency	긴급 서비스에 대한 ACB이다.
ac-BarringForMO-Data	발신(Mobile Orienting) 데이터에 대한 ACB이다.
ac-BarringForMO-Signalling	발신 제어 신호에 대한 ACB이다.
ac-BarringForSpecialAC	특수한 액세스 클래스, 즉 11-15에 대한 ACB이다.
ac-BarringTime	액세스가 금지되는 시간을 나타낸다.
ssac-BarringForMMTEL-Video	MMTEL 비디오(video)의 발신에 대한 서비스 별 ACB이다.
ssac-BarringForMMTEL-Voice	MMTEL 음성(voice)의 발신에 대한 서비스 별 ACB이다.

한편, 상기 UE1(100a)은 IMS 서비스, 예컨대 VoLTE에 의한 호(call)의 발신을 결정하고, 서비스 요청 메시지를 생성한다. 마찬가지로, UE2(100b)는 일반 데이터의 발신을 결정하고, 서비스 요청 메시지를 생성한다.

이어서, 상기 UE1(100a)은 RRC 연결 요청 메시지를 생성한다. 마찬가지로, UE2(100b)는 RRC 연결 요청 메시지를 생성한다.

한편, 상기 UE1(100a)은 액세스 차단 검사(즉, ACB 적용 여부)를 수행한다. 마찬가지로, UE2(100b)는 액세스 차단 검사(즉, ACB 적용 여부)를 수행한다.

만약, 상기 ACB의 적용 대상이 아니라면, 상기 UE1(100a)와 상기 UE2(100b)는 각기 서비스 요청(혹은 확장 서비스 요청) 메시지와 RRC 연결 요청 메시지를 전송할 수 있다. 그러나, 상기 ACB의 적용 대상이라면, 상기 UE1(100a)와 상기 UE2(100b) 모두는 각기 RRC 연결 요청 메시지를 전송할 수 없다.

상기 액세스 차단 검사에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다. UE는 일반적으로 10개 액세스 클래스(예컨대, AC0, AC1, ..., AC9) 중의 적어도 하나가 랜덤하게 할당되어 있다. 예외적으로, 긴급 비상 액세스를 위해서는 AC10이 할당된다. 이와 같이 랜덤하게 할당된 액세스 클래스의 값은 상기 UE1(100) 및 UE2(100b)의 각 USIM에는 저장될 수 있다. 그러면, 상기 UE1(100a)와 상기 UE2(100b)는 상기 저장된 액세스 클래스에 기반하여, 상기 수신한 ACB 관련 정보에 포함되어 있는 차단 펙터(barring factor) 필드를 이용하여, 액세스 차단이 적용되는지를 확인한다. 이런 액세스 차단 검사는 상기 UE1(100a)와 상기 UE2(100b)의 각 AS(Access Stratum) 계층, 즉 RRC 계층에서 수행된다.

상기 액세스 차단 검사에 대해서 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

상기 UE1(100a) 및 UE2(100b)가 각기 수신한 SIB 타입 2에 ac-BarringPerPLMN-List가 포함되어 있고, 상기 ac-BarringPerPLMN-List에는 상위 계층에 선택된 PLMN에 대응하는 plmn-identityIndex와 매칭되는 AC-BarringPerPLMN 엔트리가 포함되어 있는 경우, 상기 상위 계층에 의해서 선택된 PLMN과 대응하는 plmn-identityIndex와 매칭되는 AC-BarringPerPLMN 엔트리를 선택한다.

다음으로, 상기 UE1(100a) 및 UE2(100b)가 RRC 연결 요청을 하려는 경우, Tbarring으로서 T303을 사용하고, 차단 파라미터로서 ac-BarringForMO-Data를 사용하여, 액세스 차단 검사를 수행한다.

차단되는 것으로 결정되는 경우, 상기 UE1(100a) 및 UE2(100b)의 각 AS 계층(즉, RRC 계층)은 RRC 연결 수립의 실패를 상위 계층에게 알린다.

이어서, 이와 같이 액세스가 차단될 때, 각 AS 계층(즉, RRC 계층)은 T302 타이머 또는 Tbarring 타이머가 구동 중인지 판단한다. 만약 구동 중이 아니라면, 상기 T302 타이머 또는 Tbarring 타이머를 구동한다.

한편, 상기 T302 타이머 또는 Tbarring 타이머가 구동 중인 동안에는 상기 AS 계층(즉, RRC 계층)은 해당 셀에 대한 모든 액세스는 차단되는 것으로 간주한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 네트워크 과부하 및 혼잡 상황에서 eNB/RNC가 ACB(Access Class Barring) 관련 정보를 UE에게 제공한다. 그러면, UE는 USIM에 저장되어 있는 자신의 액세스 클래스(access class)에 기반하여, 수신한 ACB 정보에 포함되어 있는 차단 펙터(Barring factor)를 이용하여 액세스 차단(Access Barring)을 체크하게 된다. 이런 액세스 차단 검사를 통해 최종적으로 액세스 시도를 하지 못하게 하는 것이다. 즉, 액세스 차단 검사를 통해 해당 셀에 대한 액세스가 차단되는 경우에는 UE는 액세스를 시도하지 못하고, 해당 셀에 대한 액세스가 차단되지 않는 경우에는 UE는 액세스를 시도하게 된다. 이런 액세스 차단 검사는 UE의 AS(Access Stratum) 계층에서 수행한다. 여기서 액세스 시도는 UE의 AS 계층(즉, RRC 계층)에서 eNB/RNC로의 RRC 연결 요청 메시지를 전송하는 것을 의미한다.

<차세대 이동통신 네트워크>

4세대 이동통신을 위한 LTE(long term evolution)/LTE-Advanced(LTE-A)의 성공에 힘입어, 향후의 이동통신, 즉 5세대(소위 5G) 이동통신에 대한 관심도 높아지고 있고, 연구도 속속 진행되고 있다.

국제전기통신연합(ITU)이 정의하는　5세대 이동통신은 최대　20Gbps의 데이터 전송 속도와 어디에서든 최소　100Mbps　이상의 체감 전송 속도를 제공하는 것을 말한다. 정식 명칭은　‘IMT-2020’이며 세계적으로　2020년에 상용화하는 것을 목표로 하고 있다.

ITU에서는 3대 사용 시나리오, 예컨대 eMBB(enhanced Mobile BroadBand) mMTC(massive Machine Type Communication)　및　URLLC(Ultra Reliable and Low Latency Communications)를 제시하고 있다.

먼저, URLLC는 높은 신뢰성과 낮은 지연시간을 요구하는 사용 시나리에 관한 것이다. 예를 들면 자동주행, 공장자동화, 증강현실과 같은 서비스는 높은 신뢰성과 낮은 지연시간(예컨대, 1ms 이하의 지연시간)을 요구한다. 현재 4G (LTE) 의 지연시간은 통계적으로 21-43ms (best 10%), 33-75ms (median) 이다. 이는 1ms 이하의 지연시간을 요구하는 서비스를 지원하기에 부족하다.

다음으로, eMBB 사용 시나리오는 이동 초광대역을 요구하는 사용 시나리오에 관한 것이다.

이러한 초광대역의 고속 서비스는 기존 LTE/LTE-A를 위해 설계되었던 코어 네트워크에 의해서는 수용되기 어려워 보인다.

따라서, 소위 5세대 이동통신에서는 코어 네트워크의 재 설계가 절실히 요구된다.

도 4a는 차세대 이동통신의 예상 구조를 노드 관점에서 나타낸 예시도이다.

도 4a을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, UE는 차세대 RAN(Radio Access Network)를 통해 코어 네트워크에 접속될 수 있다. 상기 차세대 코어 네트워크는 제어 평면(Control Plane; CP) 기능 노드와, 사용자 평면(User Plane; UP) 기능 노드를 포함할 수 있다. 상기 CP 기능 노드는 UP 기능 노드들과 RAN을 관리하는 노드로서, 제어 신호를 송수신한다. 이러한 상기 CP 기능 노드는 4세대 이동통신의 MME(Mobility Management Entity)의 기능 전부 또는 일부, S-GW(Serving Gateway) 및 P-GW(PDN Gateway)의 제어 평면 기능의 전부 또는 일부를 수행한다. 상기 UP 기능 노드는 사용자 데이터가 송수신되는 게이트웨이의 일종이다. 상기 UP 기능 노드는 4세대 이동통신의 S-GW 및 P-GW의 사용자 평면 기능의 전부 또는 일부를 수행할 수 있다.

도시된 정책 제어 기능(Policy Control Function: PCF)는 사업자의 정책을 제어하는 노드이다. 그리고, 도시된 가입자 정보 서버(Subscriber Information) 서버는 사용자의 가입자 정보를 저장한다.

도 4b는 차세대 이동통신의 예상 구조를 세션 관리 관점에서 나타낸 예시도이다.

도시된 바와 같이, 코어 네트워크는 제어 평면(CP)과 사용자 평면(UP)으로 나뉜다. 제어 평면(CP) 내에는 정책 제어 기능(PCF) 엔티티와 가입자 정보 서버, 세션 관리(SM)를 수행하는 CP 노드가 존재할 수 있다. 그리고 상기 사용자 평면(UP) 내에는 UP 기능 노드가 존재할 수 있다. 상기 제어 평면(CP) 내의 노드들은 클라우드 가상화를 통해 구현된다. 마찬가지로, 사용자 평면(UP) 내의 노드들은 클라우드 가상화를 통해 구현된다.

UE는 액세스 네트워크(AN)을 통해 데이터 네트워크(DN)으로 향하는 세션을 생성 요청할 수 있다. 상기 세션은 상기 세션 관리(SM)를 위한 CP 노드에 의해서 생성 및 관리될 수 있다. 이때, 상기 세션 관리는 상기 가입자 정보 서버에 저장된 정보 및 상기 정책 제어 기능(PCF) 엔티티 내에 저장된 사업자의 정책(예컨대, QoS 관리 정책)에 기초하여 수행될 수 있다. 즉, 상기 세션 관리(SM)를 위한 CP 노드가 상기 UE로부터 세션의 생성/수정/해제에 대한 요청을 받으면, 상기 가입자 정보 서버 및 상기 정책 제어 기능(PCF)와 인터렉션(interaction)하여, 상기 정보들을 획득하고, 상기 세션을 생성/수정/해제한다. 또한, 상기 세션 관리(SM)를 위한 CP 노드는 상기 세션을 위한 UP 기능 노드를 선택하고, 코어 네트워크의 자원을 할당한다. 또한, 상기 세션 관리(SM)를 위한 CP 노드는 UE에게 직접 IP 주소를 할당하거나, 상기 UP 기능 노드로 하여금 IP 주소를 상기 UE에게 할당하도록 요청할 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 5세대 이동통신은 최대　20Gbps의 데이터 전송 속도를 제공하기 위하여 설계되는 바, 현재까지는 네트워크 과부하 문제에 대해서는 고민하지 않고 있다.

그러나, 상용화 이후 수년 내에는 네트워크 과부하로 인한 혼잡(congestion) 문제를 고민해야 한다. 따라서, 혼잡 및 액세스의 제어 기법이 필요하다.

따라서, 본 명세서의 개시들은 차세대 이동통신을 위한 혼잡 제어 방안을 제시하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 개시는 사용자 장치(UE)가 액세스 제어를 수행하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 셀에 대한 액세스가 현재 차단되어 있거나 혹은 백-오프 타이머(back-off timer)가 구동중이더라도, 중요 서비스가 요구되는 경우, 상기 UE의 NAS(Non-Access-Stratum) 계층은 상기 중요 서비스에 대한 정보와 NAS 시그널링 요청을 RRC(Radio Resource Control) 계층으로 전달하는 단계와; 그리고 상기 RRC 계층은 상기 중요 서비스에 대한 정보에 기초하여, 액세스 제어를 위한 검사를 건너뛰거나(skip) 혹은 무시(override)하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서 상기 중요 서비스에 대한 정보는 사전에 미리 설정되어 있을 수 있다.

상기 백-오프 타이머는 특정 기준 별로 구동될 수 있다.

상기 방법은 상기 특정 기준에 대한 설정 정보를 미리 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 특정 기준은 UE 타입, 서비스 타입, 통신 타입, 네트워크 슬라이싱, 그리고 그룹 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 셀에 대한 액세스는 특정 기준 별로 차단될 수 있다.

상기 방법은 상기 구동중인 백-오프 타이머를 무시(override) 또는 중지(stop)하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 중요 서비스에 대한 정보는 콜 타입(call type), 카테고리(category) 또는 RRC 수립 원인 내에 포함되어 상기 RRC 계층으로 전달될 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 개시는 또한 액세스 제어를 수행하는 사용자 장치를 제공한다. 상기 사용자 장치는 송수신부와; 상기 송수신부를 제어하고, RRC(Radio Resource Control) 계층과 NAS(Non-Access-Stratum) 계층을 구동하는 프로세서를 포함할 수 있다 셀에 대한 액세스가 현재 차단되어 있거나 혹은 백-오프 타이머(back-off timer)가 구동중이더라도, 중요 서비스가 요구되는 경우, 상기 프로세서의 NAS(Non-Access-Stratum) 계층은 상기 중요 서비스에 대한 정보와 NAS 시그널링 요청을 RRC(Radio Resource Control) 계층으로 전달할 수 있다. 그리고, 상기 프로세서의 RRC 계층은 상기 중요 서비스에 대한 정보에 기초하여, 액세스 제어를 위한 검사를 건너뛰거나(skip) 혹은 무시(override)할 수 있다. 상기 중요 서비스에 대한 정보는 사전에 미리 설정되어 있을 수 있다.

본 명세서의 개시에 의하면 기존 문제점이 해결되게 된다.

도 1은 진화된 이동 통신 네트워크의 구조도이다.
도 2a 및 2b는 네트워크 혼잡(congestion)이나 과부하(overload)시 UE의 MM 동작 또는 SM 동작을 거절하는 절차를 나타낸다.
도 2c는 RRC 연결이 거절되는 예시를 나타낸다.
도 3은 네트워크 혼잡 상태에서 액세스 제어에 의한 차단 동작을 나타낸 예시적인 흐름도이다.
도 4a는 차세대 이동통신의 예상 구조를 노드 관점에서 나타낸 예시도이다.
도 4b는 차세대 이동통신의 예상 구조를 세션 관리 관점에서 나타낸 예시도이다.
도 5는 네트워크 슬라이싱의 개념을 구현하기 위한 아키텍처의 예를 나타낸 예시도이다.
도 6은 네트워크 슬라이싱의 개념을 구현하기 위한 아키텍처의 다른 예를 나타낸 예시도이다.
도 7은 본 명세서에서 제시되는 일 방안에 따른 절차를 나타낸 예시도이다.
도 8a는 UE가 로밍하지 않은 경우의 아키텍처를 나타낸다.
도 8b는 UE가 로밍한 경우의 아키텍처를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 UE(100) 및 네트워크 노드의 구성 블록도이다.

본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, 구성된다 또는 가지다 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 직접 연결되어 있다거나 직접 접속되어 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니됨을 유의해야 한다. 본 발명의 사상은 첨부된 도면외에 모든 변경, 균등물 내지 대체물에 까지도 확장되는 것으로 해석되어야 한다.

첨부된 도면에서는 예시적으로 UE(User Equipment)가 도시되어 있으나, 도시된 상기 UE는 UE(100)(Terminal), ME(Mobile Equipment), 등의 용어로 언급될 수 도 있다. 또한, 상기 UE는 노트북, 휴대폰, PDA, 스마트 폰(Smart Phone), 멀티미디어 기기등과 같이 휴대 가능한 기기일 수 있거나, PC, 차량 탑재 장치와 같이 휴대 불가능한 기기일 수 있다.

<용어의 정의>

이하 도면을 참조하여 설명하기 앞서, 본 발명의 이해를 돕고자, 본 명세서에서 사용되는 용어를 간략하게 정의하기로 한다.

UE/MS : User Equipment/Mobile Station, UE(100) 장치를 의미 함.

EPS: Evolved Packet System의 약자로서, LTE(Long Term Evolution) 네트워크를 지원하는 코어 네트워크를 의미한다. UMTS가 진화된 형태의 네트워크

PDN(Public Data Network) : 서비스를 제공하는 서버가 위치한 독립적인망

PDN-GW(Packet Data Network Gateway) : UE IP address allocation, Packet screening & filtering, Charging data collection 기능을 수행하는 EPS망의 네트워크 노드

Serving GW(Serving Gateway) : 이동성 담당(Mobility anchor), 패킷 라우팅(Packet routing), 유휴 모드 패킷 버퍼링(Idle 모드 packet buffering), Triggering MME to page UE 기능을 수행하는 EPS망의 네트워크 노드

eNodeB: EPS(Evolved Packet System) 의 기지국으로 옥외에 설치되며, 셀 커버리지 규모는 매크로 셀에 해당한다.

MME: Mobility Management Entity의 약자로서, UE에 대한 세션과 이동성을 제공하기 위해 EPS 내에서 각 엔티티를 제어하는 역할을 한다.

세션(Session): 세션은 데이터 전송을 위한 통로로써 그 단위는 PDN, Bearer, IP flow 단위 등이 될 수 있다. 각 단위의 차이는 3GPP에서 정의한 것처럼 대상 네트워크 전체 단위(APN 또는 PDN 단위), 그 내에서 QoS로 구분하는 단위(Bearer 단위), 목적지 IP 주소 단위로 구분할 수 있다.

APN: Access Point Name의 약자로서, 네트워크에서 관리하는 접속 포인트의 이름으로서 UE에게 제공된다. 즉, PDN을 지칭하거나 구분하는 문자열이다. 요청한 서비스나 망(PDN)에 접속하기 위해서는 해당 P-GW를 거치게 되는데, 이 P-GW를 찾을 수 있도록 망 내에서 미리 정의한 이름(문자열)이다. 예를 들어, APN은 internet.mnc012.mcc345.gprs와 같은 형태가 될 수 있다.

PDN 연결(connection) : UE에서 PDN으로의 연결, 즉, ip 주소로 표현되는 UE와 APN으로 표현되는 PDN과의 연관(연결)을 나타낸다. 이는 세션이 형성될 수 있도록 코어 네트워크 내의 엔티티간 연결(UE(100)-PDN GW)을 의미한다.

UE Context : 네크워크에서 UE를 관리하기 위해 사용되는 UE의 상황 정보, 즉, UE id, 이동성(현재 위치 등), 세션의 속성(QoS, 우선순위 등)으로 구성된 상황 정보

NAS(Non-Access-Stratum) : UE와 MME간의 제어 플레인(control plane)의 상위 stratum. UE와 네트워크간의 이동성 관리(Mobility management)와 세션 관리(Session management), IP 주소 관리(IP address maintenance) 등을 지원

PLMN: 공중 육상 통신 망(Public Land Mobile Network)의 약어로서, 사업자의 네트워크 식별번호를 의미한다. UE의 로밍 상황에서 PLMN은 Home PLMN(HPLMN)과 Visited PLMN(VPLMN)으로 구분된다.

<네트워크 슬라이스(Network Slice)>

이하, 차세대 이동통신에서 도입될 네트워크의 슬라이싱을 설명한다.

차세대 이동통신은 하나의 네트워크를 통해 다양한 서비스를 제공하기 위하여, 네트워크의 슬라이싱에 대한 개념을 소개하고 있다. 여기서, 네트워크의 슬라싱은 특정 서비스를 제공할 때 필요한 기능을 가진 네트워크 노드들의 조합이다. 슬라이스 인스턴스를 구성하는 네트워크 노드는 하드웨어적으로 독립된 노드이거나, 또는 논리적으로 독립된 노드일 수 있다.

각 슬라이스 인스턴스는 네트워크 전체를 구성하는데 필요한 모든 노드들의 조합으로 구성될 수 있다. 이 경우, 하나의 슬라이스 인스턴스는 UE에게 단독으로 서비스를 제공할 수 있다.

이와 다르게, 슬라이스 인스턴스는 네트워크를 구성하는 노드 중 일부 노드들의 조합으로 구성될 수도 있다. 이 경우, 슬라이스 인스턴스는 UE에게 단독으로 서비스를 제공하지 않고, 기존의 다른 네트워크 노드들과 연계하여 UE에게 서비스를 제공할 수 있다. 또한, 복수 개의 슬라이스 인스턴스가 서로 연계하여 UE에게 서비스를 제공할 수도 있다.

슬라이스 인스턴스는 코어 네트워크(CN) 노드 및 RAN을 포함한 전체 네트워크 노드가 분리될 수 있는 점에서 전용 코어 네트워크와 차이가 있다. 또한, 슬라이스 인스턴스는 단순히 네트워크 노드가 논리적으로 분리될 수 있다는 점에서 전용 코어 네트워크와 차이가 있다.

도 5는 네트워크 슬라이싱의 개념을 구현하기 위한 아키텍처의 예를 나타낸 예시도이다.

도 5를 참고하여 알 수 있는 바와 같이, 코어 네트워크(CN)는 여러 슬라이스 인스턴스들로 나뉠 수 있다. 각 슬라이스 인스턴스는 CP 기능 노드와 UP 기능 노드 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

각 UE는 액세스 네트워크(AN)을 통하여 자신의 서비스에 맞는 네트워크 슬라이스 인스턴스를 사용할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 달리, 각 슬라이스 인스턴스는 다른 슬라이스 인스턴스와 CP 기능 노드와 UP 기능 노드 중 하나 이상을 공유할 수도 있다. 이에 대해서 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 6은 네트워크 슬라이싱의 개념을 구현하기 위한 아키텍처의 다른 예를 나타낸 예시도이다.

도 6을 참조하면, 복수의 UP 기능 노드들이 클러스터링되고, 마찬가지로 복수의 CP 기능 노드들도 클러스트링된다.

그리고, 도 6을 참조하면, 코어 네트워크 내의 슬라이스 인스턴스#1(혹은 인스턴스#1이라고 함)은 UP 기능 노드의 제1 클러스터를 포함한다. 그리고, 상기 슬라이스 인스턴스#1은 CP 기능 노드의 클러스터를 슬라이스#2(혹은 인스턴스#2라고 함)와 공유한다. 상기 슬라이스 인스턴스#2는 UP 기능 노드의 제2 클러스터를 포함한다.

도시된 CNSF(Core Network Selection Function)는 UE의 서비스를 수용할 수 있는 슬라이스(혹은 인스턴스)를 선택한다.

도시된 UE는 상기 CNSF에 의해서 선택된 슬라이스 인스턴스#1을 통해 서비스#1을 이용할 수 있고, 아울러 상기 CNSF에 의해서 선택된 슬라이스 인스턴스#2을 통해 서비스#2을 이용할 수 있다.

이상으로, 네트워크 슬라이싱에 대한 개념을 설명하였다.

한편, 앞서 설명한 바와 같이, 5세대 이동통신은 최대　20Gbps의 데이터 전송 속도를 제공하기 위하여 설계되는 바, 현재까지는 네트워크 과부하 문제에 대해서는 고민하지 않고 있다.

예를 들어, 특정 상황(예컨대, 재난 이벤트, 네트워크 혼잡 또는 과부하)에서는 코어 네트워크 노드의 혼잡 또는 과부하를 감소시키기 위해, UE의 NAS(Non-Access-Stratum) 신호 요청을 방지해야 한다. EPS(Evolved Packet System)는 코어 네트워크 과부하 제어 및 NAS 레벨 혼잡 제어와 같은 기능을 지원해야 한다. 코어 네트워크 과부하 제어는 코어 네트워크로 향하는 신호를 제한 / 차단할 수 있어야 함을 의미한다. NAS 레벨 혼잡 제어는 APN 기반 세션 관리 혼잡 제어 및 NAS 레벨 이동성 관리 혼잡 제어를 포함한다.

또한, 중요한 상황 들에서 액세스 채널의 과부하를 방지하기 위해 UE들이 액세스 시도를 하는 것을 제어할 수 있어야 한다.

한편, 네트워크 슬라이싱의 개념을 도입함으로써, 다음과 같은 요구 사항이 적용되어야 한다.

차세대 이동통신 네트워크(이하, NextGen 혹은 NGN이라고 함)는 운영자가 한 슬라이스의 서비스가 다른 슬라이스에 의해 제공되는 서비스에 부정적인 영향을 미치는 것을 방지하는 방식으로 네트워크 슬라이스를 동시에 작동시킬 수 있어야 한다.

위의 요구 사항에 따라 차세대 이동통신 네트워크는 네트워크 슬라이스 별로 코어 네트워크 과부하 및 NAS 수준의 혼잡 제어를 지원해야 한다.

또한 차세대 이동통신 네트워크는 아래와 같이 보다 강화된 액세스 제어를 지원해야 할 필요가 있다.

- 3GPP 시스템은 가입자 PLMN, 액세스 클래스, 장치 유형 (UE 또는 IoT 장치), 서비스 유형 (예 : 음성, SMS, 특정 데이터 애플리케이션 ) 및 통신 유형 (예 : 비상 호출, 신호 및 / 또는 서비스 발신))에 따라 차별적인 액세스 제어를 할 수 있어야 한다.

- 향상된 서비스 접근 제어 메커니즘은 운영자의 정책에 의해 결정된 제한된 서비스 세트에 대한 액세스를 제공 할 수 있어야한다.

상기 요구 사항들로부터, 차세대 이동통신 시스템은 특정 정보(예를 들어, 장치 유형, 서비스 유형, 통신 유형, 네트워크 슬라이스, 특정 그룹 등)에 기초하여 혼잡 및 액세스 제어를 지원할 수 있어야 한다.

위 내용을 토대로 차세대 이동통신 네트워크의 동작을 정리하면 다음과 같다.

1. 차세대 이동통신 네트워크는 코어 네트워크 과부하 제어를 지원해야 한다.

2. 차세대 이동통신 네트워크는 이동성 관리 혼잡 제어와 세션 관리 혼잡 제어를 모두 지원해야 한다.

3. 차세대 이동통신 네트워크는 세부적인(granularity) 혼잡 제어를 지원해야한다.

4. 차세대 이동통신 네트워크는 향상된 액세스 제어를 지원해야 한다.

5. 차세대 이동통신 네트워크는 일부 기준에 따라 혼잡 및 액세스 제어를 지원해야 한다.

위의 내용을 정리하면 다음과 같다.

혼잡 및 액세스 제어는 코어 네트워크 신호 과부하 및 NAS / RRC 레벨 혼잡을 방지할 수 있어야 한다. 차세대 이동통신 네트워크의 혼잡 및 액세스 제어 요구 사항은 차세대 이동통신 네트워크 아키텍처에 따라 LTE / EPC와 본질적으로 유사 할 것으로 예상되지만, 네트워크 정교성, 특정 기준 및 / 또는 상호 작용에 따라 혼잡 및 액세스 제어가 수행되는 방식이 다를 수 있다.

차세대 이동통신 네트워크는 코어 네트워크 과부하 제어를 지원해야 한다. 차세대 이동통신 네트워크는 코어 네트워크 신호 과부하를 감지하고 코어 네트워크 신호를 제한 / 차단할 수 있어야 한다. 또한 UE와 차세대 이동통신 네트워크는 모두 이동 관리 혼잡 제어 및 세션 관리 혼잡 제어를 제공하는 기능을 지원해야한다. 차세대 이동통신 네트워크는 특정 기준(예컨대, APN 당, 슬라이스 당 또는 그룹당) 및 / 또는 특정 기준(예 : 장치 유형, 서비스 유형 , 통신 유형, 특정 그룹 등)에 따라 NAS 시그널링 혼잡을 탐지 할 수 있다. 또한, 차세대 이동통신 네트워크는 특정 정보(예를 들어, 장치 유형, 서비스 유형, 통신 유형, 특정 그룹, 특정 슬라이스 등)에 기초하여 강화 된 액세스 제어를 지원해야 한다.

이 핵심 이슈에 대한 해결책으로서 다음과 같은 사항이 연구되어야 한다.

i) 코어 네트워크 과부하 제어:

- 코어 네트워크 노드들 사이의 코어 네트워크 시그널링을 제어하는 방법.

- 코어 네트워크 신호가 제어되는 기준

ii) 다음을 포함한 이동성 관리 혼잡 제어

- 이동성 관리를 위해 UE와 CN 사이의 NAS 신호 연결을 제어하는 방법.

- 세분성 NAS 신호 연결을 제어하는 방법을 연구합니다.

iii) 세션 관리 정체 제어 :

- 특정 세분화 된 세션 관리를 위해 UE와 CN 사이의 NAS 신호 연결을 제어하는 방안.

- 다양한 기본 PDU 시그널링 연결이 다양한 PDU 세션 시나리오를 가능하게하도록 제어되는지에 대한 연구.

iv) 향상된 액세스 제어:

- AN과 UE 간의 RRC 신호 연결을 제어하는 방안.

- 어떤 RRC 신호 연결이 제어되어야 하는지에 대한 연구.

v) 혼잡 제어 및 액세스 제어 기능 간에 상관 관계에 대한 식별.

- 운영자 정책에 따라 서비스의 우선 순위를 정하기 위해 혼잡 제어와 액세스 제어 간의 인터 워킹이 필요한지에 대한 연구.

<본 명세서의 개시>

이하, 본 명세서의 개시에 따른 방안들에 대해서 설명하기로 한다.

I. 제1 방안

제1 방안에 따르면, 이동성 관리 혼잡 제어(Mobility management congestion control)는 네트워크 슬라이스(혹은 네트워크 슬라이스 인스턴스) 별로 그리고 UE 별로 수행될 수 있다.

이를 위해 UE는 네트워크 슬라이스(혹은 네트워크 슬라이스 인스턴스)를 인지할 수 있다. 즉, 상기 UE는 네트워크 슬라이스(혹은 네트워크 슬라이스 인스턴스)의 식별자(예컨대 ID)를 인지할 수 있다. 이러한 ID들은 UE에게 미리-설정(예컨대, OMA-DM 방식에 따른 MO(Management Object) 형태로 미리-설정되거나 혹은 USIM에 미리 설정)되어 있을 수 있다. 혹은 상기 ID들은 네트워크가 MIB(Master Information Block), SIB(System Information Block) 혹은 NAS 시그널링(Attach Request, TAU(Tracking Area Update), 혹은 위치 갱신 요청 절차, Service Request 등의 시그널링) 절차를 통해 UE에게 제공할 수 있다.

따라서, UE은 이동성 관리(Mobility management: 이하, MM이라 함) 관련 절차(예컨대, Attach Request, TAU, Service Request 등)을 수행할 때, 해당 네트워크 슬라이스(혹은 네트워크 슬라이스 인스턴스)의 ID를 포함시킨 요청 메시지를 네트워크에 전송할 수 있다. 만약, 상기 네트워크가 혼잡 및 과부하 상태라면, 상기 네트워크는 상기 UE의 요청을 거절할 수 있다. 즉, 상기 네트워크는 거절 메시지를 UE에게 전송할 수 있다. 상기 거절 메시지는 혼잡, 과부하, 자원 부족(자원 부족(insufficient resources)) 등을 의미하는 거절 원인(Reject cause)와 더불어 이동성 관리 혼잡 제어를 위한 백-오프 타이머(back-off timer)를 포함할 수 있다. 상기 백-오프 타이머는 해당 네트워크 슬라이스(혹은 네트워크 슬라이스 인스턴스)의 ID 별로 동작할 수 있다. 즉, 상기 백-오프 타이머는 해당 네트워크 슬라이스(혹은 네트워크 슬라이스 인스턴스)의 ID와 바인딩(binding)되어 동작함을 의미한다.

한편, 상기 UE는 상기 이동성 관련 절차(예컨대, Attach Request, TAU, 위치 갱신 요청 절차, Service Request 등)을 수행할 때, 해당 네트워크 슬라이스(혹은 네트워크 슬라이스 인스턴스)의 ID 정보를 포함하지 않는 요청 메시지를 상기 네트워크에 전송할 수도 있다. 그러면, 상기 네트워크는 혼잡 및 과부하 상황일 때, 상기 UE의 요청에 대해 거절 메시지를 전송할 수 있다. 상기 거절 메시지는 혼잡, 과부하, 자원 부족(insufficient resources) 등을 의미하는 거절 원인과 더불어 해당 네트워크 슬라이스(혹은 네트워크 슬라이스 인스턴스)의 ID와 관련된 이동성 관리 혼잡 제어를 위한 백-오프 타이머를 포함할 수 있다. 즉, 비록 UE가 해당 네트워크 슬라이스(혹은 네트워크 슬라이스 인스턴스)의 ID 정보를 제공하지 않더라도, 상기 네트워크는 상기 UE에 대한 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스)를 인지하고, 상기 거절 메시지에 상기 백-오프 타이머와 함께 제공할 수 있음을 의미한다. 상기 백-오프 타이머는 해당 네트워크 슬라이스(혹은 네트워크 슬라이스 인스턴스)의 ID 별로 동작할 수 있다. 즉, 상기 백-오프 타이머는 해당 네트워크 슬라이스(혹은 네트워크 슬라이스 인스턴스)의 ID와 바인딩(binding)되어 동작될 수 있다.

구체적인 예를 들어, 상기 UE은 네트워크 슬라이스(혹은 네트워크 슬라이스 인스턴스)의 ID#1에 해당하는 백-오프 타이머#1이 동작되고 있는 경우, 이동성 관리를 위한 NAS 시그널링 요청(예컨대, Attach Request, TAU, 위치 갱신 요청, 그리고, Service Request 등)을 수행할 수 없다. 하지만, 상기 UE는 네트워크 슬라이스(또는, 네트워크 슬라이스 인스턴스)의 ID#2에 해당하는 이동성 관리를 위한 NAS 시그널링 요청(예컨대, Attach Request, TAU, 위치 갱신 요청, 그리고, Service Request 등)는 수행할 수 있다.

보다 구체적인 동작을 설명하면, 다음과 같다.

상기 UE의 NAS 계층은 이동성 관리 관련 요청(예컨대, Attach Request, TAU, 위치 갱신 요청, 그리고, Service Request 등)를 네트워크(예컨대, AMF)에 전송한다. 이때, 상기 UE는 해당 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스)의 ID#1 정보를 상기 요청을 위한 메시지에 포함시켜 전송할 수 있다. 상기 네트워크는 혼잡 및 과부하 상황일 때, 상기 UE의 요청에 대해 거절 메시지를 전송할 수 있다. 상기 거절 메시지는 과부하, 자원 부족(insufficient resources) 등을 의미하는 원인 값과 더불어 상기 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스)의 ID#1을 포함할 수 있다. 이때 백-오프 타이머#1은 해당 네트워크 슬라이스(혹은 네트워크 슬라이스 인스턴스)의 ID#1에만 적용/해당되어 동작하게 된다. 즉, 상기 백-오프 타이머#1는 해당 네트워크 슬라이스(혹은 네트워크 슬라이스 인스턴스)의 ID#1과 바인딩되어 동작함을 의미한다. 상기 UE의 NAS 계층은 네트워크 슬라이스(혹은 네트워크 슬라이스 인스턴스)의 ID#1과 연관되어 있는 백-오프 타이머#1이 동작되고 있는 경우, 네트워크 슬라이스(혹은 네트워크 슬라이스 인스턴스)의 ID#1과 관련된 네트워크 연결 요청 또는 이동성 관리 관련 요청(예컨대, Attach Request, TAU, 위치 갱신 요청, 그리고, Service Request 등)를 수행할 수 없다. 반면, 상기 백-오프 타이머#1가 동작되고 있는 경우라도, 상기 UE는 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스)의 ID#2와 관련된 이동성 관련 절차(예컨대, Attach Request, TAU, 위치 갱신 요청, 그리고, Service Request 등)는 수행할 수 있다. 즉, 상기 UE는 상기 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스)의 ID#2 정보를 포함하는 요청 메시지를 네트워크에 전송할 수 있다.

한편 앞서 설명한 바와 같이, 상기 UE는 이동성 관련 절차(예컨대, Attach Request, TAU, 위치 갱신 요청, 그리고, Service Request 등)을 수행할 때, 네트워크 슬라이스(혹은 네트워크 슬라이스 인스턴스)의 ID 정보를 포함하지 않는 요청 메시지를 상기 네트워크에 전송할 수도 있다. 만약 혼잡 및 과부하 상황이라면, 상기 네트워크는 상기 UE의 요청에 대해 거절 메시지를 전송할 수 있다. 상기 거절 메시지는 혼잡, 과부하, 자원 부족(insufficient resources) 등을 의미하는 거절 원인 값과 더불어 해당 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스)의 ID#3를 포함할 수 있다. 즉, 비록 UE가 전송한 요청 메시지가 상기 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스)의 ID#3를 포함하지 않더라도, 상기 네트워크는 상기 UE를 위한 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스)를 인지하고, 상기 거절 메시지 내에 상기 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스)의 ID#3를 상기 백-오프 타이머#3과 함께 제공할 수 있다. 상기 백-오프 타이머#3는 상기 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스)의 ID#3를 위해 동작할 수 있다. 즉, 백-오프 타이머는 해당 네트워크 슬라이스(혹은 네트워크 슬라이스 인스턴스)의 ID#3와 바인딩되어 동작된다.

상기 해당 네트워크는 공통 코어 네트워크 노드(제어 노드 또는 게이트웨이를 포함하는 CP 평면 기능 노드)를 의미한다.

한편, 상기 네트워크 슬라이스(혹은 네트워크 슬라이스 인스턴스)의 ID 별로 동작하는 백-오프 타이머들은 서로 다른 값을 가질 수도 있다(즉, 서로 다른 타이머를 사용할 수도 있다). 상기 백-오프 타이머의 값들은 네트워크에 의해 제공되는 랜덤한 값일 수 있다. 혹은 상기 백-오프 타이머의 값들을 네트워크가 제공하지 않는 경우, UE가 랜덤한 값을 임의로 결정하여 사용할 수 있다.

II. 제2 방안

제2 방안에 따르면, 이동성 관리 혼잡 제어는 특정 기준(예컨대, UE 타입, 서비스 타입, 통신 타입, 특정 그룹) 및 UE 별로 수행될 수 있다.

이를 위해 상기 UE은 특정 기준(예컨대, UE 타입, 서비스 타입, 통신 타입, 특정 그룹) 등을 인지할 수 있다. 이러한 정보들은 UE에게 미리-설정(예컨대, OMA-DM 방식에 따른 MO(Management Object) 형태로 미리-설정되거나 혹은 USIM에 미리 설정)되어 있을 수 있다. 혹은 상기 정보들은 네트워크가 MIB(Master Information Block), SIB(System Information Block) 혹은 NAS 시그널링(Attach Request, TAU(Tracking Area Update), 혹은 위치 갱신 요청 절차, Service Request 등의 시그널링) 절차를 통해 UE에게 제공할 수 있다.

따라서, UE은 이동성 관리 관련 절차(예컨대, Attach Request, TAU, 위치 갱신 요청, 그리고, Service Request 등)을 수행할 때, 해당 UE 타입, 서비스 타입, 통신 타입, 특정 그룹 등 정보를 포함하는 요청 메시지를 네트워크에 전송할 수 있다. 네트워크는 혼잡 및 과부하 상황일 때, 이러한 UE의 요청에 대해 거절 메시지를 전송할 수 있다. 상기 거절 메시지는 혼잡, 과부하, 자원 부족(insufficient resources) 등을 의미하는 거절 원인과 더불어 이동성 관리 혼잡 제어를 위한 백-오프 타이머를 UE에게 제공할 수 있다. 이때 백-오프 타이머는 해당 UE 타입, 서비스 타입, 통신 타입, 특정 그룹 등 정보별로 동작할 수 있다. 즉, 상기 백-오프 타이머는 해당 UE 타입, 서비스 타입, 통신 타입, 특정 그룹등 정보와 바인딩되어 동작함을 의미한다.

구체적인 예를 들면, UE은 특정 기준#1(예컨대, UE 타입#1, 서비스 타입#1, 통신 타입#1, 혹은 특정 그룹#1)에 해당하는 백-오프 타이머#1이 동작되고 있는 경우, 이동성 관리를 위한 NAS 시그널링 요청(예컨대, Attach Request, TAU, 위치 갱신 요청, 그리고, Service Request 등)을 수행할 수 없다. 하지만, 상기 UE는 특정 기준#2(예컨대, UE 타입#2, 서비스 타입#2, 통신 타입#2, 또는 특정 그룹#2)에 해당하는 이동성 관리를 위한 NAS 시그널링 요청(예컨대, Attach Request, TAU, 위치 갱신 요청, 그리고, Service Request 등)는 수행할 수 있다.

보다 구체적인 동작을 설명하면, 다음과 같다.

먼저, UE의 NAS 계층은 이동성 관리 관련 요청(예컨대, Attach Request, TAU, 위치 갱신 요청, 그리고, Service Request 등)를 네트워크(예컨대, AMF)에 전송한다. 이때, 상기 UE는 상기 요청 메시지 내에 상기 특정 기준(예컨대, 해당 UE 타입#1, 서비스 타입#1, 통신 타입#1, 특정 그룹#1)의 정보를 포함시킬 수 있다. 상기 네트워크는 혼잡 및 과부하 상태라면, 상기 UE의 요청에 대해 거절 메시지를 전송할 수 있다. 상기 거절 메시지는 혼잡, 과부하, 자원 부족(insufficient resources) 등을 의미하는 거절 원인 값과 더불어 특정 기준#1(예컨대, UE 타입#1, 서비스 타입#1, 통신 타입#1 또는 특정 그룹#1)에 대한 백-오프 타이머#1을 UE에게 제공할 수 있다. 이때 백-오프 타이머#1은 상기 특정 기준#1(예컨대, 상기 UE 타입#1, 서비스 타입#1, 통신 타입#1 또는 특정 그룹#1)에만 적용/해당 되어 동작하게 된다. 즉, 백-오프 타이머#1는 상기 특정 기준#1에 바인딩되어 동작함을 의미한다. 따라서, UE의 NAS 계층은 상기 특정 기준#1을 위한 백-오프 타이머#1이 동작되고 있는 경우, 상기 특정 기준#1과 관련된 네트워크 연결 요청 또는 이동성 관리 관련 요청(예컨대, Attach Request, TAU, 위치 갱신 요청, 그리고, Service Request 등)를 수행할 수 없다. 그러나, 백-오프 타이머#1가 동작되고 있더라도, 상기 UE는 특정 기준#2(예컨대, UE 타입#2, 서비스 타입#2, 통신 타입#2 또는 특정 그룹#2)와 관련된 이동성 관련 절차(예컨대, Attach Request, TAU, 위치 갱신 요청, 그리고, Service Request 등)는 수행할 수 있다. 이때, 상기 UE는 해당 요청 메시지에 상기 특정 기준#2(예컨대, UE 타입#2, 서비스 타입#2, 통신 타입#2 또는 특정 그룹#2)에 대한 정보를 포함시킬 수 있다.

상기 해당 UE 타입, 서비스 타입, 통신 타입, 특정 그룹등 정보별로 동작하는 백-오프 타이머들은 서로 다른 값을 가질 수도 있다(즉, 서로 다른 타이머를 사용할 수도 있다). 상기 백-오프 타이머의 값들은 네트워크에 의해 제공되는 랜덤한 값일 수 있다. 혹은 상기 백-오프 타이머의 값들을 네트워크가 제공하지 않는 경우, UE가 랜덤한 값을 임의로 결정하여 사용할 수 있다.

III. 제3 방안

제3 방안에 따르면, 세션 관리 혼잡 제어는 APN (Access Point Name)별로 혹은 DNN(Data Network Name) 별로 그리고 UE 별로 수행될 수 있다.

이를 위해 상기 UE는 APN 혹은 DNN을 인지할 수 있다. 상기 APN 혹은 DNN은 UE에게 미리-설정(예컨대, OMA-DM 방식에 따른 MO(Management Object) 형태로 미리-설정되거나 혹은 USIM에 미리 설정)되어 있을 수 있다. 혹은 상기 APN 혹은 DNN은 네트워크가 MIB(Master Information Block), SIB(System Information Block) 혹은 NAS 시그널링(Attach Request, TAU(Tracking Area Update), 혹은 위치 갱신 요청 절차, Service Request 등의 시그널링) 절차를 통해 UE에게 제공할 수 있다.

상기 UE는 세션 관리 관련 절차(예컨대, Attach Request, PDU session setup Request, PDU session modify Request 등)을 수행할 때, 해당 APN(또는 DNN) 등의 정보를 포함하는 요청 메시지를 네트워크에 전송할 수 있다. 상기 네트워크는 혼잡 및 과부하 상태라면, 상기 UE의 요청에 대해 거절 메시지를 전송할 수 있다. 상기 거절 메시지는 혼잡, 과부하, 자원 부족(insufficient resources) 등을 의미하는 거절 원인과 더불어 세션 관리 혼잡 제어를 위한 백-오프 타이머를 상기 UE에게 제공할 수 있다. 이때 백-오프 타이머는 해당 APN 또는 DNN 등 정보별로 동작할 수 있다. 즉, 상기 백-오프 타이머는 해당 APN 또는 DNN 등의 정보와 바인딩되어 동작될 수 있다.

구체적인 예를 들면, UE은 APN(또는 DNN)#1에 해당하는 백-오프 타이머#1이 동작되고 있는 경우, 세션 관리를 위한 NAS 시그널링 요청 절차(예컨대, Attach Request, PDU session setup Request, PDU session modify Request 등)을 수행할 수 없다. 하지만, APN(또는 DNN)#2에 해당하는 세션 관리를 위한 NAS 시그널링 요청 절차는 수행할 수 있다.

여기서, 상기 세션 관리 혼잡 제어를 위한 백-오프 타이머와 앞서 설명한 이동성 관리 혼잡 제어를 위한 백-오프 타이머는 서로 다른 타이머임을 유의해야 한다.

보다 구체적인 동작을 설명하면, 다음과 같다.

상기 UE의 NAS 계층은 세션 관리 관련 절차(예컨대, Attach Request, PDU session setup Request, PDU session modify Request 등)을 수행할 때, 해당 APN(또는 DNN)#1의 정보를 포함하는 요청 메시지를 네트워크에 전송할 수 있다. 상기 네트워크가 혼잡 및 과부하 상태라면, 상기 네트워크는 UE의 요청에 대해 거절 메시지를 전송할 수 있다. 상기 거절 메시지는 혼잡, 과부하, 자원 부족(insufficient resources) 등을 의미하는 거절 원인과 더불어 세션 관리 혼잡 제어를 위한 백-오프 타이머#1를 포함할 수 있다. 이때 백-오프 타이머는 APN(또는 DNN) 별로 동작할 수 있다. 즉, 상기 백-오프 타이머#1는 해당 APN(또는 DNN)#1과 바인딩되어 동작될 수 있다.

따라서, 상기 UE의 NAS 계층은 상기 APN(또는 DNN)#1과 연관된 네트워크 연결 요청 또는 세션 관리 관련 요청 절차를 수행할 수 없다. 그러나, 상기 백-오프 타이머#1가 동작되고 있더라도, 상기 UE는 APN(또는 DNN)#2를 위한 세션 관리 관련 요청 절차를 위한 요청 메시지를 네트워크에 전송할 수 있다.

상기 APN 또는 DDN 별로 동작하는 백-오프 타이머들은 서로 다른 값을 가질 수도 있다(즉, 서로 다른 타이머를 사용할 수도 있다). 상기 백-오프 타이머의 값들은 네트워크에 의해 제공되는 랜덤한 값일 수 있다. 혹은 상기 백-오프 타이머의 값들을 네트워크가 제공하지 않는 경우, UE가 랜덤한 값을 임의로 결정하여 사용할 수 있다.

IV. 제4 방안

제안 4에 따르면, 세션 관리 혼잡 제어는 APN(혹은 DNN) 별로 그리고 추가정보/파라미터 별로 그리고 UE별로 수행될 수 있다.

이를 위해 상기 UE는 APN(혹은 DNN) 그리고 추가정보/파라미터 인지할 수 있다. 상기 추가 정보/파라미터는 IP 주소 및/또는 포트 번호 및/또는 애플리케이션 ID 및/또는 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스)의 ID 및/또는 서비스 타입 및/또는 카테고리(Category) 등을 의미한다.

이러한 정보들은 UE에게 미리-설정(예컨대, OMA-DM 방식에 따른 MO(Management Object) 형태로 미리-설정되거나 혹은 USIM에 미리 설정)되어 있을 수 있다. 혹은 상기 정보들은 네트워크가 MIB(Master Information Block), SIB(System Information Block) 혹은 NAS 시그널링(Attach Request, TAU(Tracking Area Update), 혹은 위치 갱신 요청 절차, Service Request 등의 시그널링) 절차를 통해 UE에게 제공할 수 있다.

상기 UE는 세션 관리 관련 절차(예컨대, Attach Request, PDU session setup Request, PDU session modify Request 등)을 수행할 때, 해당 APN(또는 DNN) 그리고 상기 추가 정보/파라미터 등을 포함하는 요청 메시지를 네트워크에 전송할 수 있다. 상기 네트워크가 혼잡 및 과부하 상태라면, 상기 네트워크는 상기 UE의 요청에 대해 거절 메시지를 전송할 수 있다. 상기 거절 메시지는 혼잡, 과부하, 자원 부족(insufficient resources) 등을 의미하는 거절 원인과 더불어 세션 관리 혼잡 제어를 위한 백-오프 타이머를 포함할 수 있다. 이때 백-오프 타이머는 해당 해당 APN(또는 DNN) 그리고 상기 추가 정보/파라미터 별로 동작할 수 있다. 즉, 상기 백-오프 타이머는 해당 APN(또는 DNN) 그리고 상기 추가 정보/파라미터와 바인딩되어 동작할 수 있다.

보다 구체적인 동작을 설명하면, 다음과 같다.

만약 상기 UE가 APN(또는 DNN)#1 및 추가 정보/파라미터#1에 해당하는 백-오프 타이머#1를 동작시키고 있는 경우, 세션 관리를 위한 NAS 시그널링 요청 절차(예컨대, Attach Request, PDU session setup Request, PDU session modify Request 등)을 수행할 수 없다. 하지만, 상기 UE는 APN#2 (or DNN#2) 및 추가 정보/파라미터#2에 해당하는 세션 관리를 위한 NAS 시그널링 요청 절차는 수행할 수 있다. 또한, 상기 UE는 APN(또는 DNN)#1 및 추가 정보/파라미터#2에 해당하는 세션 관리를 위한 NAS 시그널링 요청 절차는 수행할 수 있다. 또는, 상기 UE는 APN(또는 DNN)

#2 및 상기 추가 정보/파라미터#1에 해당하는 세션 관리를 위한 NAS 시그널링 요청 절차는 수행할 수 있다.

상기 APN(또는 DNN) 및 추가 정보/파라미터 별로 동작하는 백-오프 타이머들은 서로 다른 값을 가질 수도 있다(즉, 서로 다른 타이머를 사용할 수도 있다). 상기 백-오프 타이머의 값들은 네트워크에 의해 제공되는 랜덤한 값일 수 있다. 혹은 상기 백-오프 타이머의 값들을 네트워크가 제공하지 않는 경우, UE가 랜덤한 값을 임의로 결정하여 사용할 수 있다.

V. 제5 방안

제안 5에 따르면, NAS 계층의 이동성 관리를 위한 혼잡 제어와 RRC 계층의 액세스 제어를 서로 연관되어 수행될 수 있다.

UE과 차세대 이동통신 네트워크(NGN)는 특정 기준(예컨대, UE 타입, 서비스 타입, 통신 타입, 특정 그룹 또는 네트워크 슬라이스(혹은 슬라이스 인스턴스)의 ID 등) 및 UE 별로 이동성 관리를 위한 혼잡 제어와 액세스 제어를 수행할 수 있다. 이를 위해 상기 UE은 상기 특정 기준(예컨대, UE 타입, 서비스 타입, 통신 타입, 특정 그룹 또는 네트워크 슬라이스(혹은 슬라이스 인스턴스)의 ID 등)을 인지할 수 있다.

따라서, UE은 MM 관련 절차(예컨대, Attach Request, TAU, 위치 갱신 요청, 그리고, Service Request 등)을 수행할 때, 상기 특정 기준(예컨대 해당 UE 타입, 서비스 타입, 통신 타입, 특정 그룹 또는 네트워크 슬라이스(혹은 슬라이스 인스턴스)의 ID 등) 정보를 포함하는 요청 메시지를 네트워크에 전송할 수 있다. 상기 네트워크가 혼잡 및 과부하 상태라면, 상기 네트워크는 상기 UE의 요청에 대해 거절 메시지를 전송할 수 있다. 상기 거절 메시지는 혼잡, 과부하, 자원 부족(insufficient resources) 등을 의미하는 거절 원인과 더불어 MM 혼잡 제어를 위한 백-오프 타이머를 UE에게 제공할 수 있다. 이때 상기 백-오프 타이머는 상기 특정 기준(예컨대, 해당 UE 타입, 서비스 타입, 통신 타입, 특정 그룹 또는 네트워크 슬라이스(혹은 슬라이스 인스턴스)의 ID 등) 별로 동작할 수 있다. 즉, 상기 백-오프 타이머는 상기 특정 기준과 바인딩되어 동작될 수 있다.

보다 구체적인 동작을 도 7을 참조하여 설명하면, 다음과 같다.

먼저, RAN(또는 AN/AMF)(200)은 상기 특정 기준에 대한 정보를 사전에 상기 UE(100)에게 설정해줄 수 있다.

또한, 중요 서비스에 대한 정보가 UE에게 미리-설정(예컨대, OMA-DM 방식에 따른 MO(Management Object) 형태로 미리-설정되거나 혹은 USIM에 미리 설정)될 수 있다. 혹은 상기 중요 서비스에 대한 정보는 RAN(또는 AN/AMF)(200)가 MIB(Master Information Block), SIB(System Information Block) 혹은 NAS 시그널링(Attach Request, TAU(Tracking Area Update), 혹은 위치 갱신 요청 절차, Service Request 등의 시그널링) 절차를 통해 UE에게 제공할 수 있다.

상기 UE(100)의 NAS 계층은 제1 기준에 기초한 MM 관련 요청 메시지를 RRC 계층으로 전달한다. 상기 RRC 계층은 RRC 연결 수립 절차를 수행하고, 상기 MM 관련 요청 메시지를 전송한다.

만약, 네트워크가 혼잡 및 과부하 상태라면, CP 기능 노드(또는 AMF/SMF)(510)은 거절 메시지를 전송할 수 있다. 상기 거절 메시지는 상기 제1 기준에 대한 정보 및 MM 혼잡 제어를 위한 백-오프 타이머 정보를 포함할 수 있다.

그러면, 상기 UE의 NAS 계층은 상기 UE가 특정 기준#1(예컨대, UE 타입#1, 서비스 타입#1, 통신 타입#1, 특정 그룹#1)에 해당하는 백-오프 타이머#1를 구동한다.

이와 같이, 상기 백-오프 타이머가 구동중인 경우라면, 상기 UE는 이동성 관리를 위한 NAS 시그널링 요청(예컨대, Attach Request, TAU, 위치 갱신 요청, 그리고, Service Request 등)을 수행할 수 없다.

하지만, 상기 UE는 다른 특정 기준#2(예컨대, UE 타입#2, 서비스 타입#2, 통신 타입#2, 특정 그룹#2)에 해당하는 이동성 관리를 위한 NAS 시그널링 요청(예컨대, Attach Request, TAU, 위치 갱신 요청, 그리고, Service Request 등)는 수행할 수 있다.

상기 특정 기준 별로 동작하는 백-오프 타이머들은 서로 다른 값을 가질 수도 있다(즉, 서로 다른 타이머를 사용할 수도 있다). 상기 백-오프 타이머의 값들은 네트워크에 의해 제공되는 랜덤한 값일 수 있다. 혹은 상기 백-오프 타이머의 값들을 네트워크가 제공하지 않는 경우, UE가 랜덤한 값을 임의로 결정하여 사용할 수 있다.

한편, 상기 NAS 시그널링 요청 메시지를 전송하기 위해서는 RRC 연결 수립 절차가 수행되어야 한다. 그런데 상기 RRC 연결 수립 절차에 앞서서 먼저 RRC 계층에서 액세스 제어가 수행된다. 이때, 제안 5는 상기 NAS 계층의 혼잡 제어 및 상기 RRC 계층의 액세스 제어가 특정 중요 서비스(예컨대, emergency/urgent/예외 데이터의 전송, 사업자에 의해 정의된/특정적인 데이터 서비스, (긴급 또는 일반) 음성 통화, 지연에 민감한 데이터의 전송 등)에 대해서는 바이패스(bypass) 또는 오버라이드(override)될 수 있도록 한다.

상기 UE의 NAS 계층은 해당 중요 서비스에 대한 정보를 특정 인디케이션 혹은 콜 타입(및/또는 RRC 수립 원인) 혹은 특정 카테고리를 통해 RRC 계층에게 알려줄 수 있다. 상기 RRC 계층은 상기 NAS 계층으로부터 제공된 정보와 상기 네트워크로부터 (MIB 또는 SIB를 통해) 제공되어진 정보(예컨대, 특정 서비스에 대해 액세스 제어의 검사를 스킵(skip)하라는 지시)에 기반하여 액세스 제어의 검사를 스킵(skip) 또는 바이패스(bypass)를 하게 된다.

이때, UE의 NAS 계층은 셀에 대한 액세스가 현재 차단(barred)되어 있더라도 그리고 이동성 관리 및/또는 세션 관리를 위한 백-오프 타이머가 구동되고 있더라도, 상기 백-오프 타이머를 무시(override)하거나 중지(stop/pause)하고, 해당 중요 서비스에 대해서 (이동성 관리 및/또는 세션 관리를 위한) NAS 시그널링 요청 절차를 수행할 수 있다. 이때, NAS 계층은 해당 중요 서비스에 대한 정보를 특정 인디케이션 혹은 정보(예컨대, 콜 타입 및/또는 RRC 수립 원인 또는 특정 카테고리)를 통해 RRC 계층에게 알려줄 수 있다.

상기 NAS 계층 및 RRC 계층은 상기 셀에 대한 액세스가 차단되어 있는 상태 혹은 백-오프 타이머가 구동중인 상태를 저장하고 있을 수 있다. 구체적으로, NAS 계층과 RRC 계층은 서로 동시에 이러한 상태 정보를 저장할 수도 있고 혹은 둘 중 어느 하나만 이러한 상태 정보를 저장하고 관리할 수도 있다.

더불어, RRC 계층은 액세스 제어에 대한 결과(성공 또는 실패) 여부를 NAS 계층에게 알려줄 수도 있다. 그리고, 상기 RRC 계층은 셀에 대한 액세스가 차단된 경우, 차단 타이머를 구동할 수 있다. 이때, 상기 차단 타이머는 상기 특정 기준(예컨대, 해당 UE 타입, 서비스 타입, 통신 타입, 특정 그룹 또는 네트워크 슬라이스(혹은 슬라이스 인스턴스)의 ID 등) 별로 동작될 수도 있다. 셀에 대한 액세스가 차단된 경우, 상기 NAS 계층은 해당 중요 서비스가 시작되어 이에 따른 NAS 시그널링 요청을 전송하는 경우 이외에는 새로운 NAS 시그널링 요청 절차를 수행할 수 없다. 만약 상기 차단 타이머가 만료된 경우에, 상기 RRC 계층은 차단에 대한 완화 정보/인디케이션을 NAS 계층에게 제공하게 되고, 비로서 NAS 계층은 이동성 관리 및/또는 세션 관리를 위한 NAS 시그널링 요청 절차를 수행할 수 있다.

VI. 제6 방안

제6 방안은 앞서서 설명한 네트워크 슬라이스 별 혼잡 제어 및 액세스 제어, 네트워크 슬라이스 및 추가 정보/파라미터 별 혼잡 제어 및 액세스 제어, APN(혹은 DNN) 별 혼잡 제어 및 액세스 제어, APN(혹은 DNN) 및 추가 정보/파라미터 별 혼잡 제어 및 액세스 제어, 혹은 APN(혹은 DDN) 및 네트워크 슬라이스 별 혼잡 제어 및 액세스 제어를 UE가 로밍하지 않은 경우와 그리고 UE가 로밍한 경우로 나누어 설명한다.

도 8a는 UE가 로밍하지 않은 경우의 아키텍처를 나타내고, 도 8b는 UE가 로밍한 경우의 아키텍처를 나타낸다.

도 8a를 참조하면, UE가 로밍하지 않은 경우에, 기존 4세대 LTE를 위한 E-UTRAN과 EPC와 5세대 이동통신 네트워크는 서로 인터워킹될 수 있다. 도 8a에서 기존 EPC를 위한 PGW(Packet data network Gateway)는 사용자 평면만을 담당하는 PGW-U와 제어 평면을 담당하는 PGW-C로 나뉜다. 그리고, PGW-U는 5세대 코어 네트워크의 사용자 평면 기능(User Plane Function: UPF)에 병합되고, PGW-C는 5세대 코어 네트워크의 세션 관리 기능(Session Management Function: 이하 SMF)에 병합된다. 그리고 기존 EPC를 위한 PCRF(Policy and Charging Rules Function)은 5세대 코어 네트워크의 PCF(Policy Control Function)에 병합될 수 있다. 그리고 기존 EPC를 위한 HSS(Home Subscriber Server)는 5세대 코어 네트워크의 UDF(Unified Data Management)에 병합될 수 있다. UE는 E-UTRAN을 통해서 코어 네트워크에 접속할 수도 있지만, UE는 5G RAN(radio access network)과 AMF(Access and Mobility Management Function)를 통해 코어 네트워크에 접속할 수도 있다.

도 8a와 도 8b를 상호 비교하여 참조하면, UE가 VPLMN(Visited Public Land Mobile Network)으로 로밍한 경우, 상기 UE의 데이터는 HPLMN(Home PLMN)을 경우하여 전달된다.

도 8a와 도 8b와 같은 구조에서, 4세대 LTE를 통해 접속한 UE에 대해서는 기존 혼잡 제어 및 액세스 제어 기법만을 적용할 수 있다. 또한, 4세대 LTE를 통해 접속한 UE에 대해서는 기존 혼잡 제어 및 액세스 제어 기법을 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스) 별로 혹은 추가 정보/파라미터 별로 혹은 APN(또는 DDN) 별로 동작시킬 수 없고, 기존과 같이 UE 별로만 동작시킬 수 있다. 하지만, 5세대 RAN를 통해 접속한 UE에 대해서는 새로운 혼잡 제어 및 액세스 제어 기법을 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스) 별로 혹은 추가 정보/파라미터 별로 혹은 APN(또는 DDN) 별로 동작시킬 수 있다.

여기서 기존 혼잡 제어 및 액세스 제어 기법은 ACB (Access Class Barring), SSAC(Service Specific Access Control), EAB (Extended Access Barring), ACDC (Application specific Congestion control for Data Communication)을 의미한다.

VI-1. 제6 방안의 제1 구현예

만약 UE가 4G 이동통신 네트워크(EPC/E-UTRAN)에서 5G 이동통신 네트워크로 이동한 경우, 5G 이동통신 네트워크 노드(예컨대, AMF or SMF)는 핸드오버 명령(Handover command) 혹은 등록 수락(Registration Accept) 메시지 혹은 PDU 세션 수락 메시지 혹은 PDU 세션 수정 수락 메시지 등에 상기 네트워크 슬라이스(혹은 네트워크 슬라이스 인스턴스)의 정보 혹은 상기 추가 정보/파라미터 등의 정보를 포함시켜 상기 UE에게 전송한다. 그러면, 상기 UE는 상기 전달받은 정보 기반하여 상기 혼잡 제어 및 액세스 제어를 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스) 별로 혹은 추가 정보/파라미터 별로 혹은 APN(또는 DDN) 별로 수행한다.

만약 5G 이동통신 네트워크 노드가 전송한 핸드오버 명령(Handover command) 혹은 등록 수락(Registration Accept) 메시지 혹은 PDU 세션 수락 메시지 혹은 PDU 세션 수정 수락 메시지 등에 상기 정보가 포함되지 않은 경우, 상기 UE는 5G 이동통신 네트워크에 접속하였을지라도, 상기 혼잡 제어 및 액세스 제어를 기존처럼 UE 별로 수행할 수 있다. 즉, 상기 UE는 상기 혼잡 제어 및 액세스 제어를 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스) 및 추가 정보/파라미터와 무관하게 수행할 수 있다.

VI-2. 제6 방안의 제2 구현예

5G 이동통신 네트워크에서는 네트워크 슬라이스(혹은 네트워크 슬라이스 인스턴스) 혹은 특정 기준(예컨대, UE 타입, 서비스 타입, 통신 타입, 특정 그룹) 별로 액세스 제어 방식이 다르게 지원 될 수 있다. 예를 들면, 네트워크 슬라이스#1(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스#1)은 ACB, SSAC을 지원하고, 네트워크 슬라이스#2(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스#2)은 ACB, SSAC, EAB를 지원하고, 네트워크 슬라이스#3(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스#3)은 ACB, ACB, SSAC, ACDC를 지원하고, 네트워크 슬라이스#4(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스#4)은 AC(Access Control) for 5G system을 지원할 수 있다. 여기서, 특정 기준(예컨대 UE 타입, 서비스 타입, 통신 타입, 특정 그룹) 별로 액세스 제어 방식이 다르게 지원되는 경우도 본 내용이 동일하게 적용될 수 있다.)

위 시나리오에서, 5G 이동통신 네트워크 노드(예컨대, AMF or SMF)는 등록 수락 메시지, PDU 세션 수락 메시지, PDU 세션 수락 수정 메시지 등에 상기 지원하는 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스)에 대한 정보 혹은 추가 정보/파라미터 정보 등을 UE에게 제공한다. 또는 5G 이동통신 네트워크 노드(예컨대, AMF or SMF)는 지원하는 액세스 제어 기법과 함께 상기 지원하는 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스)에 대한 정보 혹은 추가 정보/파라미터를 UE에게 제공할 수 있다.

상기 UE가 지원하는 액세스 제어 기법 혹은 상기 UE가 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스) 별로 지원하는 액세스 제어 기법은 미리-설정(예컨대, OMA-DM 방식에 따른 MO(Management Object) 형태로 미리-설정되거나 혹은 USIM에 미리 설정)되어 있을 수 있다. 혹은 상기 액세스 제어 기법은 네트워크가 MIB(Master Information Block), SIB(System Information Block) 혹은 NAS 시그널링(Attach Request, TAU(Tracking Area Update), 혹은 위치 갱신 요청 절차, Service Request 등의 시그널링) 절차를 통해 UE에게 제공할 수 있다.

i) UE이 지원하는 액세스 제어 기법만이 미리-설정/제공되는 경우,

i-1) 5G 이동통신 네트워크 노드(예컨대, AMF or SMF)가 등록 수락 메시지, PDU 세션 수락 메시지, PDU 세션 수락 수정 메시지 등에 지원하는 액세스 제어 기법과 함께 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스)에 대한 정보 또는 추가 정보/파라미터를 포함시켜 전송하는 경우,

UE의 NAS 계층은 네트워크 노드(예컨대, AMF or SMF)로 전송하는 이동성 관리 관련 요청(예컨대, Attach Request, TAU, 위치 갱신 요청, 그리고, Service Request 등) 메시지 혹은 세션 관리를 위한 NAS 시그널링 요청(예컨대, Attach Request, PDU session setup Request, PDU session modify Request 등) 메시지 내에 상기 미리-설정/제공되는 되어 있는 액세스 제어 기법에 대한 정보를 포함시킨다. 그리고, 상기 UE는 상기 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스)가 지원하는 액세스 제어 기법을 사용하여 엑세스 제어를 수행한다.

만약 해당 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스)가 지원하는 액세스 제어 기법과 상기 UE가 지원하는 액세스 제어 기법이 다른 경우, 네트워크 정책/설정 혹은 UE 내의 (사전) 설정에 기반하여, 상기 UE는 자신이 지원하는 액세스 제어 기법을 지원하는 네트워크 슬라이스(네트워크 슬라이스 인스턴스)를 찾아내어 선택한 후, 해당 NAS 시그널링 요청을 전송하기 위한 액세스 제어를 수행할 수 있다.

또는, 해당 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스)가 지원하는 액세스 제어 기법과 상기 UE가 지원하는 액세스 제어 기법이 다른 경우, 해당 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스)에 대해서 상기 UE의 미리 설정된/제공된 액세스 제어 기법(예컨대, EAB 또는 ACDC)을 무시하고, 기본 액세스 제어 기법(예컨대, ACB)를 적용 수행 할 수 있다.

즉, UE는 현재 ACDC가 설정되어 있고, 네트워크로부터 제공받은 것은 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스)#1은 ACB 및 ACDC를 지원하는 경우, 상기 UE는 상기 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스)#1에 대한 NAS 시그널링 요청을 전송하기 위해 ACDC에 따른 액세스 제어 검사를 수행한다. 그리고, 네트워크로부터 제공받은 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스)#2는 ACB 및 SSAC를 지원하는 경우, 상기 UE은 우선 ACDC를 지원하는 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스)#2를 찾아내어 선택한 후, 상기 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스)#2에 대한 NAS 시그널링 요청을 전송하기 위해, ACDC에 따른 액세스 제어 검사를 수행한다. 아니면, 상기 UE는 그냥 기본 액세스 제어 기법으로서 ACB를 사용할 수 있다.

i-2) 5G 이동통신 네트워크(예컨대, AMF 또는 SMF)는 등록 수락 메시지, PDU 세션 수락 메시지, PDU 세션 수락 수정 메시지 등에 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스) 혹은 추가 정보/파라미터 만을 포함시켜 UE에게 전송한 경우,

상기 UE의 NAS 계층은 이동성 관리 관련 요청(예컨대, Attach Request, TAU, 위치 갱신 요청, 그리고, Service Request 등)을 위한 메시지 혹은 세션 관리를 위한 NAS 시그널링 요청(예컨대, Attach Request, PDU session setup Request, PDU session modify Request 등)을 위한 메시지 내에 해당 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스) 정보를 포함시켜 네트워크(예컨대, AMF or SMF)에 전송한다. 이때, 상기 메시지의 전송 전에 현재 설정/제공되어 있는 액세스 제어 기법을 사용하여 액세스 제어를 수행한다. 즉, 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스) 별로 다른 액세스 제어 기법을 적용하는 것이 아니라, 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스) 별로 동일한 현재 설정/제공되어 있는 액세스 제어 기법을 적용한다.

즉, UE는 현재 ACDC가 설정되어 있고, 네트워크로부터 제공받은 것은 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스)#1 인 경우, UE은 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스)#1에 대한 NAS 시그널링 요청에 대해서 ACDC에 따른 액세스 제어 검사를 수행한다. 만약 네트워크로부터 제공받은 것이 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스)#2 경우, UE은 해당 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스)#2에 대한 NAS 시그널링 요청에 대해서도 ACDC에 따른 액세스 제어 검사를 수행하게 된다.

ii) 상기 UE이 지원하는 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스)와 해당하는 네트워크 슬라이스에서 지원되는 액세스 제어 기법에 대한 정보가 함께 설정/제공되어 있는 경우,

ii-1) 5G 이동통신 네트워크(예컨대, AMF or SMF)는 등록 수락 메시지, PDU 세션 수락 메시지, PDU 세션 수락 수정 메시지 내에 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스)와 그리고 지원하는 액세스 제어 기법에 대한 정보, 혹은 추가 정보/파라미터와 지원되는 액세스 제어 기법 정보 등을 포함시켜 UE에게 전송한 경우,

상기 UE의 NAS 계층은 이동성 관리 관련 요청(예컨대, Attach Request, TAU, 위치 갱신 요청, 그리고, Service Request 등)을 위한 메시지 혹은 세션 관리를 위한 NAS 시그널링 요청(예컨대, Attach Request, PDU session setup Request, PDU session modify Request 등)을 위한 메시지 내에 해당 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스) 정보를 포함시켜 상기 네트워크(예컨대, AMF 또는 SMF)에 전송한다. 이때, 상기 메시지의 전송 전에 상기 UE는 해당 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스)에서 지원되는 액세스 제어 기법에 따른 액세스 제어 검사를 수행한다.

만약 해당 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스)가 지원하는 액세스 제어 기법과 상기 UE이 지원하는 액세스 제어 기법이 다른 경우, 네트워크 정책/설정 혹은 UE의 사전 설정에 기반하여 상기 UE가 지원하는 액세스 제어 기법을 지원해주는 네트워크 슬라이스(네트워크 슬라이스 인스턴스)를 찾아내어 선택하고, 해당 NAS 시그널링 요청을 전송하기 전에, 해당 액세스 제어 기법에 따른 액세스 제어 검사를 수행한다.

아니면, 해당 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스)에 대해서 UE의 configured/provided 액세스 제어 기법(예컨대, EAB or ACDC)을 무시하고 default access control(예컨대, ACB or AC for 5G system)를 적용 수행 할 수 있다.

즉, UE이 현재 EAB로 configured되어 있고, 네트워크로부터 제공받은 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스)#1 with supporting ACB, SSAC, EAB인 경우, UE은 해당 NAS signalling requests with 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스)#1에 대해서 EAB를 수행하여 access control을 하게 된다. 만약 네트워크로부터 제공받은 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스)#2 with ACB, SSAC인 경우, UE은 우선 EAB를 지원하는 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스)#2를 찾아 네트워크 슬라이스 selection을 한 후, 해당 NAS signalling requests with 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스)#2에 대해서 EAB를 수행하여 access control을 할 수 있다. 아니면, UE은 그냥 ACB (default access control mechanism)을 적용하여 access control을 수행할 수 있다.

ii-2) 5G 이동통신 네트워크(예컨대, AMF or SMF)는 등록 수락 메시지, PDU 세션 수락 메시지, PDU 세션 수락 수정 메시지 내에 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스) 혹은 추가 정보/파라미터 정보 만을 포함시켜 UE에게 제공한 경우;

상기 UE의 NAS 계층은 위 ii-1)에서 언급한 내용과 동일하게 동작한다.

또는, 상기 UE는 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스) 별로 액세스 수행을 하는 것과 유사한 방식으로, 상기 특정 기준(예컨대 UE 타입, 서비스 타입, 통신 타입, 특정 그룹) 또는 네트워크 슬라이스(혹은 슬라이스 인스턴스)의 ID 또는 APN(혹은 DNN)와 같은 추가 정보/파라미터에 기반하여 액세스 제어를 수행할 수 있다.

한편, 제 6 방안의 제2 구현예는 도 8b에 도시된 바와 같이 UE가 로밍한 경우 뿐만 아니라, 도 8a에 도시된 바와 같이 UE가 로밍하지 않은 경우에도, 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스) 별로 혼잡 제어 및/또는 액세스 제어를 수행하는 경우에도 적용될 수 있다.

VI-3. 제6 방안의 제3 구현예

만약 상기 UE가 5G 이동통신 네트워크에서 4G 이동통신 네트워크(예컨대 EPC/E-UTRAN)로 이동한 경우, 4G 이동통신 네트워크내의 노드(예컨대, MME)는 핸드오버 명령(Handover command), 어태치 수락 메시지, TAU 수락 메시지, PDN 연결 수락 메시지 혹은 베어러 자원 수정 수락 메시지 내에 상기 네트워크 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스) 혹은 추가 정보/파라미터 등을 포함시켜 UE에게 제공하지 않는다. 따라서, 상기 UE은 UE 별 혹은 APN 별 혼잡 제어 및 액세스 제어를 수행한다. 즉, 상기 UE는 상기 혼잡 제어 및 액세스 제어를 슬라이스(또는 네트워크 슬라이스 인스턴스) 및 추가 정보/파라미터와 무관하게 수행할 수 있다.

전술한 제1 구현예, 제2 구현예, 제3 구현예에서 NAS 계층의 이동성 관리 혼잡 제어는 네트워크 슬라이스 별로 및/또는 추가 정보/파라미터 별로 수행될 수 있으며, NAS 계층의 세션 관리 혼잡 제어는 APN(또는 DNN) 및 추가 정보/파라미터에 따라 수행되거나 혹은 APN(또는 DNN) 및 네트워크 슬라이스에 따라 수행될 수 있다.

지금까지 설명한 제1 방안 내지 제6방안은 서로 조합되어 사용될 수 있다.

지금까지 설명한 내용들은 하드웨어로 구현될 수 있다. 이에 대해서 도 10를 참조하여 설명하기로 한다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 UE 및 네트워크 노드의 구성 블록도이다.

도 9에 도시된 바와 같이 상기 UE(혹은 UE)(100)는 저장 수단(101)와 컨트롤러(102)와 송수신부(103)를 포함한다. 그리고 상기 네트워크 노드는 액세스 네트워크(AN), 라디오 액세스 네트워크(RAN), AMF, CP 기능 노드, SMF일 수 있다. 상기 네트워크 노드는 저장 수단(511)와 컨트롤러(512)와 송수신부(513)를 포함한다.

상기 저장 수단들은 전술한 방법을 저장한다.

상기 컨트롤러들은 상기 저장 수단들 및 상기 송수신부들을 제어한다. 구체적으로 상기 컨트롤러들은 상기 저장 수단들에 저장된 상기 방법들을 각기 실행한다. 그리고 상기 컨트롤러들은 상기 송수신부들을 통해 상기 전술한 신호들을 전송한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니므로, 본 발명은 본 발명의 사상 및 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있다.

Claims

사용자 장치(UE)가 액세스 제어를 수행하는 방법으로서,
제 1 네트워크 슬라이스를 통한 액세스가 차단되는 경우, 상기 UE의 NAS(Non-Access-Stratum) 계층이 백-오프 타이머(back-off timer)를 구동하는 단계와,
상기 백-오프 타이머는 상기 제 1 네트워크 슬라이스에 종속되어 구동되고;
제 2 네트워크 슬라이스를 통한 중요 서비스가 요청되는 경우, 상기 UE의 상기 NAS 계층이 상기 중요 서비스가 요청된다는 것을 검출하는 단계;
상기 제 1 네트워크 슬라이스를 통한 액세스가 현재 차단됨에 따라 상기 백-오프 타이머가 구동중이더라도, 상기 UE의 상기 NAS 계층은 상기 중요 서비스에 대한 정보와 NAS 시그널링 요청을 RRC(Radio Resource Control) 계층으로 전달하는 단계와; 그리고
상기 RRC 계층은 상기 중요 서비스에 대한 정보에 기초하여, 액세스 제어를 위한 검사를 건너뛰거나(skip) 혹은 무시(override)하는 단계를 포함하고,
여기서 상기 중요 서비스에 대한 정보는 사전에 미리 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 백-오프 타이머는 특정 기준 별로 구동되는 것을 특징으로 하는 방법.
제2항에 있어서,
상기 특정 기준에 대한 설정 정보를 미리 수신하는 단계를 더 포함하고,
상기 특정 기준은 UE 타입, 서비스 타입 및 통신 타입 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 제 1 네트워크 슬라이스에 대한 액세스는 특정 기준 별로 차단되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 구동중인 백-오프 타이머를 무시(override) 또는 중지(stop)하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 중요 서비스에 대한 정보는 콜 타입(call type), RRC 수립 원인 또는 카테고리(category) 내에 포함되어 상기 RRC 계층으로 전달되는 것을 특징으로 하는 방법.
액세스 제어를 수행하는 사용자 장치(UE)로서,
송수신부와;
상기 송수신부를 제어하고, RRC(Radio Resource Control) 계층과 NAS(Non-Access-Stratum) 계층을 구동하는 프로세서를 포함하고,
제 1 네트워크 슬라이스를 통한 액세스가 차단되는 경우, 상기 프로세서의 상기 NAS 계층이 백-오프 타이머(back-off timer)를 구동하고,
상기 백-오프 타이머는 상기 제 1 네트워크 슬라이스에 종속되어 구동되고,
제 2 네트워크 슬라이스를 통한 중요 서비스가 요청되는 경우 상기 프로세서의 상기 NAS 계층이 상기 중요 서비스가 요청된다는 것을 검출하고,
상기 제 1 네트워크 슬라이스를 통한 액세스가 현재 차단됨에 따라 상기 백-오프 타이머가 구동중이더라도, 상기 프로세서의 상기 NAS 계층은 상기 중요 서비스에 대한 정보와 NAS 시그널링 요청을 RRC(Radio Resource Control) 계층으로 전달하고;
상기 프로세서의 상기 RRC 계층은 상기 중요 서비스에 대한 정보에 기초하여, 액세스 제어를 위한 검사를 건너뛰거나(skip) 혹은 무시(override)하고,
여기서 상기 중요 서비스에 대한 정보는 사전에 미리 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 사용자 장치.
제7항에 있어서, 상기 백-오프 타이머는 특정 기준 별로 구동되는 것을 특징으로 하는 사용자 장치.
제8항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 특정 기준에 대한 설정 정보를 미리 수신하고,
상기 특정 기준은 UE 타입, 서비스 타입 및 통신 타입 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 장치.
제7항에 있어서,
상기 제 1 네트워크 슬라이스에 대한 액세스는 특정 기준 별로 차단되는 것을 특징으로 하는 사용자 장치.
제7항에 있어서, 상기 프로세서는
상기 구동중인 백-오프 타이머를 무시(override) 또는 중지(stop)하는 것을 특징으로 하는 사용자 장치.
제7항에 있어서,
상기 중요 서비스에 대한 정보는 콜 타입(call type) RRC 수립 원인 또는 카테고리(category) 내에 포함되어 상기 RRC 계층으로 전달되는 것을 특징으로 하는 사용자 장치.