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WO2018038497A1 - 5g 이동통신에서 음성 통화를 위해 4g로 폴백하는 방법 및 사용자 장치 - Google Patents

5g 이동통신에서 음성 통화를 위해 4g로 폴백하는 방법 및 사용자 장치 Download PDF

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Publication number
WO2018038497A1
WO2018038497A1 PCT/KR2017/009126 KR2017009126W WO2018038497A1 WO 2018038497 A1 WO2018038497 A1 WO 2018038497A1 KR 2017009126 W KR2017009126 W KR 2017009126W WO 2018038497 A1 WO2018038497 A1 WO 2018038497A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
request message
amf
fallback
message
mme
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2017/009126
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김현숙
류진숙
박상민
윤명준
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Electronics Inc
Original Assignee
LG Electronics Inc
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 LG Electronics Inc filed Critical LG Electronics Inc
Priority to US16/325,845 priority Critical patent/US10869244B2/en
Priority to EP17843917.0A priority patent/EP3506680B1/en
Publication of WO2018038497A1 publication Critical patent/WO2018038497A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/0005—Control or signalling for completing the hand-off
    • H04W36/0011—Control or signalling for completing the hand-off for data sessions of end-to-end connection
    • H04W36/0016—Hand-off preparation specially adapted for end-to-end data sessions
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/0005—Control or signalling for completing the hand-off
    • H04W36/0011—Control or signalling for completing the hand-off for data sessions of end-to-end connection
    • H04W36/0022—Control or signalling for completing the hand-off for data sessions of end-to-end connection for transferring data sessions between adjacent core network technologies
    • H—ELECTRICITY
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/14—Reselecting a network or an air interface
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    • H04W36/30—Reselection being triggered by specific parameters by measured or perceived connection quality data
    • H04W36/305—Handover due to radio link failure
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    • H04W60/00—Affiliation to network, e.g. registration; Terminating affiliation with the network, e.g. de-registration
    • 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
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/10—Connection setup
    • H04W76/18—Management of setup rejection or failure

Definitions

  • the present invention relates to next generation mobile communication.
  • the 3GPP which enacts the technical specifications of the mobile communication system, has been trying to optimize and improve the performance of 3GPP technologies since late 2004 in order to respond to various forums and new technologies related to 4G mobile communication. Started research on Term Evolution / System Architecture Evolution technology.
  • 3GPP SAE centered on 3GPP SA WG2
  • 3GPP SA WG2 is a study on network technology aimed at determining network structure and supporting mobility between heterogeneous networks in parallel with LTE work of 3GPP TSG RAN.
  • Recent important standardization issues of 3GPP Is one of. This is a work to develop a 3GPP system into a system supporting various radio access technologies based on IP, and has been aimed at an optimized packet-based system that minimizes transmission delay with improved data transmission capability.
  • the Evolved Packet System (EPS) high-level reference model defined by 3GPP SA WG2 includes non-roaming cases and roaming cases in various scenarios. See TS 23.401 and TS 23.402.
  • the network structure diagram of FIG. 1 is a simple reconfiguration.
  • 1 is a structural diagram of an evolved mobile communication network.
  • the EPC may include various components, and in FIG. 1, some of them correspond to a Serving Gateway (S-GW) 52, a PDN Packet Data Network Gateway (GW) 53, and a Mobility Management Entity (MME). 51, a Serving General Packet Radio Service (GPRS) Supporting Node (SGSN), and an enhanced Packet Data Gateway (ePDG).
  • S-GW Serving Gateway
  • GW Packet Data Network Gateway
  • MME Mobility Management Entity
  • GPRS General Packet Radio Service
  • SGSN Serving General Packet Radio Service
  • ePDG enhanced Packet Data Gateway
  • the S-GW 52 operates as a boundary point between the radio access network (RAN) and the core network, and is an element that functions to maintain a data path between the eNodeB 20 and the PDN GW 53.
  • the S-GW 52 serves as a local mobility anchor point. That is, packets may be routed through the S-GW 52 for mobility in the E-UTRAN (Universal Mobile Telecommunications System (Evolved-UMTS) Terrestrial Radio Access Network defined in 3GPP Release-8 or later).
  • E-UTRAN Universal Mobile Telecommunications System (Evolved-UMTS) Terrestrial Radio Access Network defined in 3GPP Release-8 or later.
  • the S-GW 52 may be connected to other 3GPP networks (RANs defined before 3GPP Release-8, for example, UTRAN or GERAN (GSM (Global System for Mobile Communication) / EDGE (Enhanced Data rates for Global Evolution) Radio Access). It can also serve as an anchor point for mobility with a network).
  • 3GPP networks RANs defined before 3GPP Release-8, for example, UTRAN or GERAN (GSM (Global System for Mobile Communication) / EDGE (Enhanced Data rates for Global Evolution) Radio Access). It can also serve as an anchor point for mobility with a network).
  • PDN GW (or P-GW) 53 corresponds to the termination point of the data interface towards the packet data network.
  • the PDN GW 53 may support policy enforcement features, packet filtering, charging support, and the like.
  • mobility management between 3GPP networks and non-3GPP networks for example, untrusted networks such as Interworking Wireless Local Area Networks (I-WLANs), code-division multiple access (CDMA) networks, or trusted networks such as WiMax) Can serve as an anchor point for.
  • untrusted networks such as Interworking Wireless Local Area Networks (I-WLANs), code-division multiple access (CDMA) networks, or trusted networks such as WiMax
  • I-WLANs Interworking Wireless Local Area Networks
  • CDMA code-division multiple access
  • WiMax trusted networks
  • FIG. 1 shows that the S-GW 52 and the PDN GW 53 are configured as separate gateways, two gateways may be implemented according to a single gateway configuration option. have.
  • the MME 51 is an element that performs signaling and control functions to support access to the network connection of the UE, allocation of network resources, tracking, paging, roaming and handover, and the like. .
  • the MME 51 controls control plane functions related to subscriber and session management.
  • the MME 51 manages a number of eNodeBs 20 and performs signaling for the selection of a conventional gateway for handover to other 2G / 3G networks.
  • the MME 51 performs functions such as security procedures, UE-to-network session handling, idle UE location management, and the like.
  • the SGSN handles all packet data, such as user's mobility management and authentication to other connecting 3GPP networks (e.g., GPRS networks, UTRAN / GERAN).
  • 3GPP networks e.g., GPRS networks, UTRAN / GERAN.
  • the ePDG acts as a secure node for untrusted non-3GPP networks (eg, I-WLAN, WiFi hotspots, etc.).
  • untrusted non-3GPP networks eg, I-WLAN, WiFi hotspots, etc.
  • a UE (or UE) having IP capability is provided by an operator (ie, an operator) via various elements in the EPC on a 3GPP access as well as a non-3GPP access basis.
  • Access to an IP service network eg, IMS.
  • FIG. 1 illustrates various reference points (eg, S1-U, S1-MME, etc.).
  • a conceptual link defining two functions existing in different functional entities of E-UTRAN and EPC is defined as a reference point.
  • Table 1 below summarizes the reference points shown in FIG. 1.
  • This reference point can be used in PLMN-to-PLMN-to-for example (for PLMN-to-PLMN handover))
  • S5 Reference point providing user plane tunneling and tunnel management between the SGW and PDN GW. Used for SGW relocation because of UE mobility and when a connection to the PDN GW where the SGW is not co-located is required for the required PDN connectivity.
  • the PDN may be an operator external public or private PDN or, for example, an in-operator PDN for the provision of IMS services. This reference point corresponds to Gi of 3GPP access
  • LTE long term evolution
  • LTE-A LTE-Advanced
  • 5G 5G mobile communication
  • 5th generation mobile communication is a data transmission rate of up to 20Gbps and a haptic transmission rate of at least 100Mbps anywhere.
  • the official name is “IMT-2020” and it aims to be commercialized worldwide in 2020.
  • the ITU presents three usage scenarios, such as Enhanced Mobile BroadBand (eMBB) massive Machine Type Communication (MMTC) and Ultra Reliable and Low Latency Communications (URLLC).
  • eMBB Enhanced Mobile BroadBand
  • MMTC massive Machine Type Communication
  • URLLC Ultra Reliable and Low Latency Communications
  • URLLC relates to usage scenarios that require high reliability and low latency.
  • services such as autonomous driving, factory automation, and augmented reality require high reliability and low latency (eg, less than 1 ms).
  • latency of 4G (LTE) is statistically 21-43ms (best 10%) and 33-75ms (median). This is insufficient to support a service requiring a delay of less than 1ms.
  • eMBB usage scenarios relate to usage scenarios that require mobile ultra-wideband.
  • FIG. 2 is an exemplary view showing the expected structure of the next generation mobile communication from a node perspective.
  • the UE is connected to a data network (DN) via a next generation Radio Access Network (RAN).
  • DN data network
  • RAN Radio Access Network
  • the illustrated control plane function (CPF) node is a control plane function of all or part of the mobility management entity (MME) of the 4th generation mobile communication, the serving gateway (S-GW) and the PDN gateway (P-GW). Do all or part of it.
  • the CPF node includes an access and mobility management function (AMF) and a session management function (SMF).
  • the illustrated user plane function (UPF) node is a kind of gateway through which user data is transmitted and received.
  • the UPF node may perform all or part of user plane functions of S-GW and P-GW of 4G mobile communication.
  • the illustrated PCF Policy Control Function
  • Policy Control Function is a node that controls the operator's policy.
  • the illustrated application function is a server for providing various services to the UE.
  • Unified Data Management shown is a kind of server that manages subscriber information, such as the home subscriber server (HSS) of 4G mobile communication.
  • the UDM stores and manages the subscriber information in a Unified Data Repository (UDR).
  • UDM Unified Data Repository
  • the illustrated Authentication Server Function authenticates and manages a UE.
  • the illustrated Network Slice Selection Function is a node for network slicing as described below.
  • Next-generation mobile communication introduces the concept of network slicing in order to provide various services through one network.
  • the slicing of the network is a combination of network nodes having a function necessary when providing a specific service.
  • the network nodes constituting the slice instance may be hardware independent nodes or logically independent nodes.
  • Each slice instance can consist of any combination of nodes needed to form the entire network.
  • one slice instance may provide a service exclusively to the UE.
  • the slice instance may be composed of a combination of some of the nodes constituting the network.
  • the slice instance may not provide a service to the UE alone, but may provide a service to the UE in association with other existing network nodes.
  • a plurality of slice instances may be associated with each other to provide a service to the UE.
  • Slice instances differ from dedicated core networks in that the entire network node, including the core network (CN) node and the RAN, can be separated. Slice instances are also different from dedicated core networks in that network nodes can be logically separated.
  • CN core network
  • 3A is an exemplary diagram illustrating an example of architecture for implementing the concept of network slicing.
  • the core network CN may be divided into several slice instances.
  • Each slice instance may include one or more of a CP function node and an UP function node.
  • Each UE may use a network slice instance for its service through the RAN.
  • each slice instance may share one or more of a CP function node and a UP function node with another slice instance. This will be described with reference to FIG. 4 as follows.
  • 3B is an exemplary diagram illustrating another example of an architecture for implementing the concept of network slicing.
  • a plurality of UP functional nodes are clustered, and likewise a plurality of CP functional nodes are clustered.
  • slice instance # 1 (or instance # 1) in the core network includes a first cluster of UP functional nodes.
  • the slice instance # 1 shares a cluster of CP function nodes with slice # 2 (or instance # 2).
  • the slice instance # 2 includes a second cluster of UP functional nodes.
  • the illustrated NSSF selects a slice (or instance) that can accommodate the service of the UE.
  • the illustrated UE can use service # 1 through slice instance # 1 selected by the NSSF and service # 2 through slice instance # 2 selected by N.
  • interworking Even if the UE is out of coverage of the next generation Radio Access Network (RAN), the UE should be able to receive service even through a 4th generation (4G) mobile communication system. This is called interworking. Hereinafter, interworking will be described in detail.
  • RAN Radio Access Network
  • FIG. 4A shows an architecture for interworking when the UE does not roam
  • FIG. 4B shows an architecture for interworking when the UE roams.
  • a packet data network gateway (PGW) for an existing EPC is divided into a PGW-U serving only a user plane and a PGW-C serving a control plane.
  • the PGW-U is merged into the UPF node of the fifth generation core network
  • the PGW-C is merged into the SMF node of the fifth generation core network.
  • the PCRF Policy and Charging Rules Function
  • HSS for existing EPC can be merged into UDM of 5th generation core network.
  • the UE may access the core network via the E-UTRAN, but the UE may access the core network through the 5G radio access network (RAN) and AMF.
  • RAN radio access network
  • VPLMN Vehicle Land Mobile Network
  • HPLMN Home PLMN
  • the N26 interface illustrated in FIGS. 4A and 4B is an interface connected between the MME and the AMF to facilitate interworking between the EPC and the NG core.
  • This N26 interface may be selectively supported according to the operator. That is, the network operator may or may not provide an N26 interface for interworking with the EPC.
  • an N26 interface is provided between the AMF of the Next Generation (NG) core (eg, 5th generation core) and the MME of the 4th generation EPC, seamless continuity of sessions can be supported through inter-system handover. have.
  • NG Next Generation
  • MME Next Generation
  • S session management
  • the AMF of the NG core (eg 5th generation core) or the MME of the 4th generation EPC Manages the MM state information of the UE to remain valid.
  • registration / management of only one core by the UE is called a single-registration mode.
  • Interworking to allow UEs that have remained idle in NG cores (eg, 5th generation cores) to enter 4th generation EPCs in an environment where the operator supports the single registration mode and the N26 interface is provided.
  • the procedure is as follows. If the UE has a PDU session in 5G, the UE generates a GUTI for 4G based on the Globally Unique Temporary Identity (GUTI) for 5G, and the UE performs a TAU procedure with the generated GUTI for 4G. To pass. Then, the MME may generate a 5G GUTI using the 4G GUTI, and obtain the MM and SM context of the UE from the AMF using the generated 5G GUTI. Thus, the MME may accept the TAU of the UE.
  • GUTI Globally Unique Temporary Identity
  • the MM and SM context of the UE cannot be exchanged directly between the NG core (eg, 5th generation core) and 4th generation EPC. Therefore, without the N26 interface, seamless continuity of sessions via inter-system handover is not supported.
  • NG cores eg, 5th generation cores
  • 4th generation EPCs must manage the UE's context separately. For this purpose, the UE must perform registration with both the NG core (eg, 5th generation core) and 4th generation EPC. This is called a dual-registration mode. Registration for the fourth generation of EPCs is done through the attach procedure.
  • the UE in the past, except for a special case (for example, a CIoT terminal), the UE generates a PDN connection during the attach procedure.
  • the PDN connection does not necessarily need to be created when attaching to the fourth generation EPC for dual-registration.
  • the interworking procedure for the UE to enter the fourth generation EPC from the NG core is an indicator that the UE is "handover" in the PDN connection request message. It can be initiated by transmitting to the fourth generation EPC including.
  • the UE even when the UE uses the single-registration mode, interworking should be possible.
  • the UE since the UE is registered in only one core network, as described above, the UE cannot interwork to another core network only through the TAU procedure or the PDN connection request procedure.
  • the UE should perform an attach procedure and a PDN connection procedure to the EPC for interworking to the EPC.
  • the UE moves from the NG core (eg, 5th generation core) to the 4th generation EPC, the UE generates a 4G GUTI from the GUTI for 5G and uses the generated 4G GUTI to perform a TAU procedure. To perform.
  • the MME of the fourth generation EPC determines that the TAU is not possible because the previous serving node of the UE is the AMF of the NG core (eg, the fifth generation core), and transmits a TAU rejection message, indicating the "Handover PDN Connection Setup Support” indicator. Together to the UE.
  • the indicator means that it is required to perform a PDN connection establishment procedure for handover.
  • the UE transmits an attach request message including a PDN connection request message based on the indication. At this time, the attach request message includes a "Handover" indicator indicating that the handover.
  • next generation i.e., the 5th generation (so-called 5G) mobile communication network
  • voice calls that are important to the user may not guarantee a high success rate. Therefore, in the early stage of commercialization, voice call may be considered to fall back to the existing 4G mobile communication network.
  • FIG. 5A illustrates a fallback operation of a Mobile Orienting (MO) call
  • FIG. 5B illustrates a fallback operation of a Mobile Terminating (MT) call.
  • MO Mobile Orienting
  • MT Mobile Terminating
  • the UE when the UE determines the origination of the call, it sends a service request message to the AMF of the NG core (eg, 5th generation core). AMF sends a fallback request to the NG RAN. Accordingly, the UE may handover to inter-system handover, that is, 4th generation E-UTRA. When the handover is completed, a call establishment procedure is performed.
  • the AMF of the NG core eg, 5th generation core
  • AMF sends a fallback request to the NG RAN.
  • inter-system handover that is, 4th generation E-UTRA.
  • the AMF of the NG core receives a notification about downlink data for the UE, eg, a downlink data notification (DDN) message. Then, the AMF performs a paging procedure for the UE.
  • DDN downlink data notification
  • the AMF performs a paging procedure for the UE.
  • an INVITE message based on a Session Initiation Protocol (SIP) is received.
  • SIP Session Initiation Protocol
  • the UE decides to answer the call, it sends a service request message to the AMF of the NG core (eg, 5th generation core).
  • AMF sends a fallback request to the NG RAN. Accordingly, the UE may hand over to the fourth generation E-UTRA.
  • a call establishment procedure is performed.
  • the UE needs to perform an inter-system handover procedure from the 5G system to the 4G system.
  • an inter-system handover procedure from a 5G system to a 4G system has a problem that is possible only in a situation where an N26 interface is provided. Therefore, in the situation where the N26 interface is not provided, there is a problem that the UE fails even if the UE performs the inter-system handover procedure for fallback.
  • the UE uses exclusive registration mode in a Public Land Mobile Network (HPLMN) that provides N26 and then roams to a Visified PLMN (VPLMN) that does not provide N26 (or N26 in VPLMN is present to roaming UE). If not), the fallback operation of the UE fails, and there is a problem that the voice call itself is impossible in the VPLMN.
  • HPLMN Public Land Mobile Network
  • VPLMN Visified PLMN
  • the purpose of the present disclosure is to propose a solution for solving the above-described problems.
  • one disclosure of the present specification provides that the UE performs a handover procedure to fall back to the 4G EPC in a situation in which the N26 interface is not provided and the UE can perform sole registration. Rather, it proposes a method to change the core network according to the interworking procedure.
  • the present disclosure provides a method for performing a fallback operation of a voice call when the UE performs only registration in an environment in which an N26 interface between an access and mobility management function (AMF) and a mobility management entity (MME) is not provided.
  • the method includes the steps of a UE sending a service request message to the AMF for originating or receiving a voice call; Receiving a response message to the service request message from the AMF.
  • the response message may include an indicator indicating a fallback operation without the N26 interface.
  • the method may include sending an attach request message including a PDN connection request message to the MME based on the indicator.
  • inter-system handover may not be performed.
  • the response message may be a service request rejection message or an N2-AP request message.
  • the response message may include information on the fallback method selected by the AMF.
  • the method includes transmitting a tracking area update (TAU) request message to the MME before transmitting the attach request message;
  • the method may further include receiving a TAU reject message from the MME including an indicator indicating that performing a PDN connection establishment procedure is required for handover.
  • TAU tracking area update
  • the indicator may be Handover PDN Connection Setup Support.
  • the attach request message may include an indicator indicating that the attach request is for handover.
  • the method includes receiving information about an operation mode from a base station of a Next Generation Radio Access Network (NG RAN); The method may further include determining whether to perform the fallback operation based on the information on the operation mode.
  • NG RAN Next Generation Radio Access Network
  • the operation mode is a first mode in which the base station of the NG RAN supports only access to an NG core, a second mode in which the base station of the NG RAN supports only access to an Evolved Packet Core (EPC) of 4G, and the NG RAN May include a third mode in which the base station of supports both access to the NG core and 4G access to the EPC.
  • EPC Evolved Packet Core
  • the user equipment (UE) includes a transceiver; It may include a processor for controlling the transceiver.
  • the processor may perform a process of transmitting a service request message to the AMF for sending or receiving a voice call and a process of receiving a response message to the service request message from the AMF.
  • the response message may include an indicator indicating a fallback operation without the N26 interface.
  • the processor may further perform a process of transmitting an attach request message including a PDN connection request message to the MME based on the indicator.
  • a fallback scheme for a voice service is described, but the contents of the present specification are applicable to a scheme for a service provider to fall back a specific service that a service provider wants to service only in a specific core network. This is applicable to the present invention by dividing the APN / PDN for a specific service that the operator wants to service, as well as to distinguish the IMS APN / PDN for voice services in the network.
  • 1 is a structural diagram of an evolved mobile communication network.
  • FIG. 2 is an exemplary view showing the expected structure of the next generation mobile communication from a node perspective.
  • 3A is an exemplary diagram illustrating an example of architecture for implementing the concept of network slicing.
  • 3B is an exemplary diagram illustrating another example of an architecture for implementing the concept of network slicing.
  • FIG. 4A shows an architecture for interworking when the UE does not roam
  • FIG. 4B shows an architecture for interworking when the UE roams.
  • FIG. 5A illustrates a fallback operation of a Mobile Orienting (MO) call
  • FIG. 5B illustrates a fallback operation of a Mobile Terminating (MT) call.
  • MO Mobile Orienting
  • MT Mobile Terminating
  • FIG. 6 is an exemplary diagram illustrating a method of selecting a fallback method during a registration procedure according to a first method of the first disclosure of the present specification.
  • FIG. 7 is an exemplary diagram illustrating a method in which an AMF selects a fallback method at a time when a UE transmits a service request message for a MO / MT call according to the second method of the first disclosure of the present specification.
  • FIG. 8 illustrates an example in which the NG RAN selects a fallback method by a request of an AMF at the time when a UE transmits a service request message for a MO / MT call according to the second method of the first disclosure of the present specification. .
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a method for initiating a PDN connection request procedure for a fallback operation by a UE according to the first method of the second disclosure of the present specification.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a method for requesting a PDN connection request procedure from the NG RAN by the AMF for a fallback operation according to the second method of the second disclosure of the present specification.
  • 11 is a flowchart illustrating an optimization scheme for minimizing delay according to the third scheme of the second disclosure of the present specification.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a method of obtaining information required for a fallback decision according to a third disclosure of the present specification.
  • FIG. 13 illustrates a method for determining whether to fall back when an operation mode of a base station is broadcasted according to the fourth disclosure of the present specification.
  • FIG. 14 is a configuration block diagram of a UE 100 and a network node according to an embodiment of the present invention.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • a component When a component is said to be connected or connected to another component, it may be directly connected to or connected to the other component, but other components may be present in between. On the other hand, when a component is mentioned as being directly connected or directly connected to another component, it should be understood that no other component exists in the middle.
  • a user equipment UE
  • the illustrated UE may be referred to in terms of UE 100 (Terminal), Mobile Equipment (ME), and the like.
  • the UE may be a portable device such as a laptop, a mobile phone, a PDA, a smart phone, a multimedia device, or a non-portable device such as a PC or a vehicle-mounted device.
  • UE / MS means User Equipment / Mobile Station, UE 100 device.
  • EPS stands for Evolved Packet System and means a core network supporting a Long Term Evolution (LTE) network.
  • LTE Long Term Evolution
  • UMTS evolved network
  • PDN Public Data Network
  • PDN-GW Packet Data Network Gateway
  • Network node of EPS network that performs UE IP address allocation, Packet screening & filtering, Charging data collection
  • Serving GW Network node of EPS network that performs mobility anchor, packet routing, idle mode packet buffering, Triggering MME to page UE function
  • eNodeB A base station of an evolved packet system (EPS), which is installed outdoors, and a cell coverage size corresponds to a macro cell.
  • EPS evolved packet system
  • MME Mobility Management Entity
  • a session is a channel for data transmission.
  • the unit may be a PDN, a bearer, or an IP flow unit.
  • the difference in each unit can be divided into the entire target network unit (APN or PDN unit), the QoS classification unit (Bearer unit), and destination IP address unit as defined in 3GPP.
  • APN Abbreviation for Access Point Name, which is provided to the UE as the name of an access point managed by the network. That is, it is a string indicating or distinguishing a PDN.
  • PDN In order to access the requested service or network (PDN), it goes through the corresponding P-GW, which is a predefined name (string) in the network so that the P-GW can be found.
  • the APN may be in the form of internet.mnc012.mcc345.gprs.
  • PDN connection A connection from a UE to a PDN, that is, an association (connection) between a UE expressed by an IP address and a PDN expressed by an APN.
  • UE Context Context information of UE used to manage UE in the network, ie Context Information composed of UE id, mobility (current location, etc.), session attributes (QoS, priority, etc.)
  • NAS Non-Access-Stratum: Upper stratum of the control plane (control plane) between the UE and the MME. Supports mobility management, session management, and IP address management between UE and network
  • PLMN Abbreviation for Public Land Mobile Network, which means the network identification number of the operator.
  • HPLMN Home PLMN
  • VPLMN Visited PLMN
  • the present disclosure discloses a 4G RAT (i.e., E-UTRAN) or 4G core (e.g., which can be reliably provided with voice call service after the UE is connected to the NG RAT or NG core (eg, 5G core) The method of falling back to EPC will be described.
  • a voice call service may not be provided physically or may be provided physically, but may not be provided by an operator's policy due to low reliability.
  • a voice call service is mainly described, but the contents of the present specification refer to a PDN / PDU session in which a service can be distinguished by an access point name (APN) / data network name (DNN) to a specific RAT or a specific core network. It can also be extended to.
  • APN access point name
  • DNN data network name
  • FIG. 6 is an exemplary diagram illustrating a method of selecting a fallback method during a registration procedure according to a first method of the first disclosure of the present specification.
  • the UE sends a registration request message (eg, attach request message) to the AMF to register with the NG core (eg 5G core).
  • the UE usage setting is included in the registration request message.
  • the UE usage setting includes setting or preference information on whether the UE is a voice call service center terminal or a data service center terminal.
  • the AMF obtains and confirms subscriber information from the UDM after receiving the registration request message.
  • the AMF obtains and confirms policy information from the PCF.
  • the AMF then acquires and confirms radio configuration information from the RAN.
  • the AMF can check the information that is set in advance in itself.
  • the AMF may acquire and confirm information through interaction with a third network.
  • the AMF determines whether or not a voice call is supported in the NG RAT or NG core to which the UE is connected, based on the obtained and confirmed information. If the voice call is not supported, the AMF selects one of the following fallback schemes for the voice call.
  • Intra-system PS handover between NR cells and E-UTRA cells which is not accompanied by a change in the core network
  • NG cores eg 5G cores
  • 4G cores eg EPCs
  • a fallback initiated by the UE presented herein i.e., a method of changing the core network to an initiation operation by the UE when the N26 interface is not provided and a single registration has been performed, etc. There may be a way.
  • the AMF sends a registration accept message (eg, an attach accept message) to the UE.
  • the registration acceptance message (eg, the attach accept message) may include an indication indicating that the fallback is required for voice call service or an indication that the voice call service is provided by Voice over LTE (VoLTE). .
  • VoIP Voice over LTE
  • the provision of a voice call service by the VoLTE means that the voice call service will fall back.
  • the registration acceptance message (eg, the attach acceptance message) may include information on the fallback method selected as described above.
  • the UE When the registration is completed, the UE performs a procedure for IMS registration.
  • FIG. 7 is an exemplary diagram illustrating a method in which an AMF selects a fallback method at a time when a UE transmits a service request message for a MO / MT call according to the second method of the first disclosure of the present specification.
  • the UE performs both the procedure of registering with the NG core (eg, 5G core) and the IMS registration procedure.
  • the NG core eg, 5G core
  • the UE receives the SIP INVITE message after receiving the paging signal due to the MT of the voice call, or determines the origination of the voice call (MO).
  • the UE sends a service request message to the AMF.
  • the service request message may include an indication indicating that fallback is required for the voice call service. The indication may have been provided from the AMF during the registration process.
  • the service request message may include information on a fallback method determined and received by the AMF.
  • the AMF selects a fallback scheme based on the information received from the UE and various pieces of information obtained as described with reference to FIG. 6.
  • the AMF may select a fallback method different from the fallback method indicated by the information included in the service request message. For example, when the AMF selects a specific fallback method during the registration process illustrated in FIG. 6, the AMF selects another fallback method instead of the previously selected specific fallback method based on the changed information. Can be.
  • the AMF may send an N2-AP request message to the NG RAN to perform a fallback operation for the voice call of the UE.
  • the request message may include information on the selected fallback scheme.
  • the NG RAN performs a fallback operation.
  • a fallback scheme that cannot be started in the NG RAN is excluded.
  • the handover procedure is performed according to the fallback operation.
  • an IMS call establishment procedure is performed.
  • an NG core eg 5G core
  • a 4G core eg EPC
  • FIG. 8 is an exemplary diagram illustrating a method in which a NG RAN selects a fallback method by a request of an AMF at a time when a UE transmits a service request message for a MO / MT call according to the second method of the first disclosure of the present specification. to be.
  • the AMF may send an N2-AP request message to the NG RAN to perform a fallback operation for the voice call of the UE.
  • the AMF may transfer various pieces of information obtained as described above to the NG RAN.
  • the NG RAN selects a fallback method based on the obtained various information.
  • various pieces of information referred to for selecting the fallback scheme may be obtained by the AMF and delivered to the NG RAN or may be information obtained by the NG RAN by itself.
  • the second disclosure of the present specification changes the core network according to the interworking procedure. Suggest ways to do it.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a method for initiating a PDN connection request procedure for a fallback operation by a UE according to the first method of the second disclosure of the present specification.
  • the AMF selects a fallback scheme based on the information received from the UE and various pieces of information obtained as described with reference to FIG. 6.
  • the AMF may select a fallback method different from the fallback method indicated by the information included in the service request message. For example, in FIG. 9, a fallback method named fallback without N26 is selected.
  • This fallback approach involves the UE initiating a fallback operation in an environment where no PS handover is provided (e.g., in an environment in which no PS handover is physically provided or in a policy not provided). Network to 4G EPS).
  • the AMF sends a service request rejection message in response to the service request message.
  • the service request rejection message may include information on the selected fallback scheme.
  • the selected fallback scheme may be a scheme in which the UE initiates a fallback operation.
  • the service request rejection message may include information (eg, all / partial PDN shown) requesting or indicating to fall back to the EPC for all sessions currently configured for NG cores (eg, 5G cores) or only sessions for IMS. have.
  • the UE performs a procedure similar to the interworking procedure when the single-registration mode is performed in an environment in which no N26 interface is provided without performing a handover procedure for fallback. That is, the UE performs an attach procedure and a PDN connection establishment procedure for the EPC according to a request / instruction received from the network.
  • the UE generates a 4G GUTI from the GUTI for 5G and performs a TAU procedure using the generated 4G GUTI. Then, the MME of the fourth generation EPC determines that the TAU is not possible because the previous serving node of the UE is the AMF of the NG core (eg, the fifth generation core), and transmits a TAU rejection message, indicating the "Handover PDN Connection Setup Support" indicator. Together to the UE.
  • the indicator means that it is required to perform a PDN connection establishment procedure for handover.
  • the UE transmits an attach request message including a PDN connection request message based on the indication.
  • the attach request message includes a "Handover" indicator indicating that the handover.
  • the UE delivers information (eg, IMS APN, etc.) necessary for IMS PDN session connection. If the information received from the network has information for requesting / indicating all or specific PDN connections other than the IMS PDN, the corresponding PDN connection may be requested.
  • the UE performs a procedure (eg, INS registration, IMS call establishment procedure) required for IMS-based voice call with EPC.
  • a procedure eg, INS registration, IMS call establishment procedure
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a method for requesting a PDN connection request procedure from the NG RAN by the AMF for a fallback operation according to the second method of the second disclosure of the present specification.
  • the AMF may send an N2-AP request message to the NG RAN to perform a fallback operation for the voice call of the UE.
  • the message may include information on the selected fallback scheme.
  • the selected fallback scheme may be a scheme in which the UE initiates a fallback operation.
  • the message may include information (eg, all / partial PDN shown) requesting or indicating to fall back to the EPC all sessions currently configured for the NG core (eg, 5G core) or only sessions for the IMS.
  • the NG RAN then sends an RRC connection release message to the UE. Information on the selected fallback scheme may be included in the RRC connection release message.
  • the AMF does not select the fallback method
  • the RAN may be selected.
  • the AMF may obtain information necessary for selecting the fallback scheme and then transfer the information to the NG RAN.
  • the NG RAN may acquire information necessary for selecting the fallback scheme by itself.
  • 11 is a flowchart illustrating an optimization scheme for minimizing delay according to the third scheme of the second disclosure of the present specification.
  • the UE performs a procedure of registering with an NG core (eg, 5G core).
  • the registration acceptance message (eg, the attach acceptance message) may include information on a fallback method selected by the network.
  • the selected fallback method may be a fallback method named fallback without N26 as described above.
  • the UE performs an IMS registration procedure for voice call service.
  • the UE determines voice call origination (MO).
  • the UE performs a fallback operation based on the information on the fallback method received in step 1). That is, the UE performs a PDN connection request procedure to change the core network to EPC of 4G. That is, the UE directly performs the PDN connection request procedure without transmitting a service request message.
  • the UE performs a procedure (eg, INS registration, IMS call establishment procedure) required for an IMS-based voice call with EPC.
  • a procedure eg, INS registration, IMS call establishment procedure
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a method of obtaining information required for a fallback decision according to a third disclosure of the present specification.
  • the AMF obtains information from the UE, the NG RAN (ie, including the base station), and other network nodes in addition to its own information set in advance.
  • the AMF may perform a confirmation procedure for the RAN operation mode and the presence of the X2 interface between the gNB and the eNB, which will be described later in section IV, in addition to the AS configuration information regarding the VoLTE support from the base station.
  • a base station of an NG RAN may operate in one of the following modes, which operating mode is via a signal / message (eg, SIB) to the UE. Can be broadcast.
  • a signal / message eg, SIB
  • S1 mode This mode means that the base station of the NG RAN only supports access to 4G EPC. Accordingly, the base station should perform an operation similar to the RAN of the existing 4G. As such, when the base station of the NG RAN operates in the S1 mode, the base station may not broadcast information on its operation mode.
  • NG mode This mode means that the base station of the NG RAN only supports access to the NG core (ie, 5G core).
  • S1 & NG mode This mode means that the base station of the NG RAN provides both access to 4G EPC and access to the NG core (ie, 5G core).
  • FIG. 13 illustrates a method for determining whether to fall back when an operation mode of a base station is broadcasted according to the fourth disclosure of the present specification.
  • the UE performs both the procedure of registering with the NG core (eg, 5G core) and the IMS registration procedure.
  • the NG core eg, 5G core
  • the UE receives the SIP INVITE message after receiving the paging signal due to the MT of the voice call, or determines the origination of the voice call (MO).
  • the UE checks the operation mode of the currently connected RAN based on the information included in the signal / message (eg, SIB) that the base station is broadcasting.
  • SIB the information included in the signal / message
  • the UE determines whether fallback to the EPC is possible through the corresponding base station. For example, if the base station is currently operating in S1 & NG mode, which can be connected to two core networks (ie, NG core and 4G EPC), the UE can determine that it can fall back to EPC without changing the base station. If the base station is currently operating in NG mode, the UE may determine that a fallback involving inter-RAT handover (HO) is required.
  • HO inter-RAT handover
  • the determination may be performed based on other information preset to the UE in addition to the information on the operation mode.
  • the UE may transmit a service request message or an attach request message including a PDN connection request message according to a determination result of the UE.
  • the UE performs a fallback process.
  • FIG. 14 is a configuration block diagram of a UE and a network node according to an embodiment of the present invention.
  • the UE (or UE) 100 includes a storage unit 101, a controller 102, and a transceiver 103.
  • the network node may be an access network (AN), a radio access network (RAN), an AMF, a CP function node, or an SMF.
  • the network node includes a storage means 511, a controller 512, and a transceiver 513.
  • the storage means store the method described above.
  • the controllers control the storage means and the transceiver. Specifically, the controllers each execute the methods stored in the storage means. The controllers transmit the aforementioned signals through the transceivers.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 명세서의 일 개시는 AMF(Access and Mobility Management Function)와 MME(Mobility Management Entity)간의 N26 인터페이스가 제공되지 환경에서, UE가 단독 등록만을 수행한 경우, 음성 통화의 폴백 동작을 수행하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 UE가 음성 통화의 발신 혹은 착신을 위해 서비스 요청 메시지를 상기 AMF로 전송하는 단계와; 상기 서비스 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 상기 AMF로부터 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서 상기 응답 메시지는 상기 N26 인터페이스가 없는 폴백 동작을 나타내는 지시자를 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 지시자에 기초하여, PDN 연결 요청 메시지를 포함하는 어태치 요청 메시지를 상기 MME로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

5G 이동통신에서 음성 통화를 위해 4G로 폴백하는 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
<차세대 이동통신 네트워크>
4세대 이동통신을 위한 LTE(long term evolution)/LTE-Advanced(LTE-A)의 성공에 힘입어, 차세대, 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 2는 차세대 이동통신의 예상 구조를 노드 관점에서 나타낸 예시도이다.
도 2을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, UE는 차세대 RAN(Radio Access Network)를 통해 데이터 네트워크(DN)와 연결된다.
도시된 제어 평면 기능(Control Plane Function; CPF) 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 CPF 노드는 AMF(Access and Mobility Management Function)와 SMF(Session Management Function)을 포함한다.
도시된 사용자 평면 기능(User Plane Function; UPF) 노드는 사용자의 데이터가 송수신되는 게이트웨이의 일종이다. 상기 UPF 노드는 4세대 이동통신의 S-GW 및 P-GW의 사용자 평면 기능의 전부 또는 일부를 수행할 수 있다.
도시된 PCF(Policy Control Function)는 사업자의 정책을 제어하는 노드이다.
도시된 애플리케이션 기능(Application Function: AF)은 UE에게 여러 서비스를 제공하기 위한 서버이다.
도시된 통합 데이터 저장 관리(Unified Data Management: UDM)은 4세대 이동통신의 HSS(Home subscriber Server)와 같이, 가입자 정보를 관리하는 서버의 일종이다. 상기 UDM은 상기 가입자 정보를 통합 데이터 저장소(Unified Data Repository: UDR)에 저장하고 관리한다.
도시된 인증 서버 기능(Authentication Server Function: AUSF)는 UE를 인증 및 관리한다.
도시된 네트워크 슬라이스 선택 기능(Network Slice Selection Function: NSSF)는 후술하는 바와 같은 네트워크 슬라이싱을 위한 노드이다.
<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 3a은 네트워크 슬라이싱의 개념을 구현하기 위한 아키텍처의 예를 나타낸 예시도이다.
도 3a를 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 RAN을 통하여 자신의 서비스에 맞는 네트워크 슬라이스 인스턴스를 사용할 수 있다.
도 3a에 도시된 바와 달리, 각 슬라이스 인스턴스는 다른 슬라이스 인스턴스와 CP 기능 노드와 UP 기능 노드 중 하나 이상을 공유할 수도 있다. 이에 대해서 도 4을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3b는 네트워크 슬라이싱의 개념을 구현하기 위한 아키텍처의 다른 예를 나타낸 예시도이다.
도 3b을 참조하면, 복수의 UP 기능 노드들이 클러스터링되고, 마찬가지로 복수의 CP 기능 노드들도 클러스트링된다.
그리고, 도 3b을 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 NSSF는 UE의 서비스를 수용할 수 있는 슬라이스(혹은 인스턴스)를 선택한다.
도시된 UE는 상기 NSSF에 의해서 선택된 슬라이스 인스턴스#1을 통해 서비스#1을 이용할 수 있고, 아울러 상기 N에 의해서 선택된 슬라이스 인스턴스#2을 통해 서비스#2을 이용할 수 있다.
<기존 4세대 이동통신 시스템과의 인터워킹>
UE가 차세대 RAN(Radio Access Network)의 커버리지를 벗어나더라도, UE는 4세대(4G) 이동통신 시스템을 통해서라도 서비스를 받을 수 있어야 한다. 이를 인터워킹이라고 한다. 이하, 인터워킹에 대해서 자세히 설명하기로 한다.
도 4a는 UE가 로밍하지 않은 경우의 인터워킹을 위한 아키텍처를 나타내고, 도 4b는 UE가 로밍한 경우의 인터워킹을 위한 아키텍처를 나타낸다.
도 4a를 참조하면, UE가 로밍하지 않은 경우에, 기존 4세대 LTE를 위한 E-UTRAN과 EPC와 5세대 이동통신 네트워크는 서로 인터워킹될 수 있다. 도 4a에서 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 UPF 노드에 병합되고, PGW-C는 5세대 코어 네트워크의 SMF 노드에 병합된다. 그리고 기존 EPC를 위한 PCRF(Policy and Charging Rules Function)은 5세대 코어 네트워크의 PCF에 병합될 수 있다. 그리고 기존 EPC를 위한 HSS는 5세대 코어 네트워크의 UDM에 병합될 수 있다. UE는 E-UTRAN을 통해서 코어 네트워크에 접속할 수도 있지만, UE는 5G RAN(radio access network)과 AMF를 통해 코어 네트워크에 접속할 수도 있다.
도 4a와 도 4b를 상호 비교하여 참조하면, UE가 VPLMN(Visited Public Land Mobile Network)으로 로밍한 경우, 상기 UE의 데이터는 HPLMN(Home PLMN)을 경유하여 전달된다.
한편 도 4a 및 도 4b에 도시된 N26 인터페이스는 EPC와 NG 코어 간에 인터워킹을 원활하게 하기 위해, MME와 AMF 간에 연결되는 인터페이스이다. 이러한 N26 인터페이스는 사업자에 따라 선택적으로 지원될 수 있다. 즉, EPC와의 인터워킹을 위해서 네트워크 사업자는 N26 인터페이스를 제공할 수도 있고 혹은 N26 인터페이스를 제공하지 않을 수도 있다.
A. 먼저, N26 인터페이스가 제공되는 경우 인터워킹에 대해서 설명하면 다음과 같다.
차세대(Next Generation: NG) 코어(예컨대, 5세대의 코어)의 AMF와 4세대의 EPC의 MME 간에 N26 인터페이스가 제공되는 경우, 인터-시스템 간 핸드오버를 통해 세션의 끊김없는 연속성이 지원될 수 있다. 상기 핸드오버를 통한 세션의 끊김 없는 연속성을 위해, 상기 N26 인터페이스를 통해, NG 코어(예컨대, 5세대의 코어)와 4세대의 EPC 간에는 MM(mobility Management) 및 SM(Session Management) 컨텍스트의 교환이 가능하게 된다. 따라서, N26 인터페이스가 제공되는 경우, UE는 NG 코어(예컨대, 5세대 코어)와 4세대 EPC 중에 어느 하나에만 등록을 수행하더라도, NG 코어(예컨대, 5세대 코어)의 AMF 또는 4세대 EPC의 MME는 UE의 MM 상태 정보가 계속 유효하도록 관리한다. 이와 같이, UE가 어느 하나의 코어에만 등록/관리하는 것을 단독 등록 모드(single-registration mode)라고 한다.
사업자가 단독 등록 모드를 지원하고, N26 인터페이스가 제공되는 환경에서, NG 코어(예컨대, 5세대 코어)에 유휴 상태(Idle State)로 머물러 있던 UE가 4세대 EPC로 진입할 수 있도록 하기 위한 인터워킹 절차는 다음과 같다. UE가 PDU 세션을 5G에서 가지고 있다면, 상기 UE는 5G를 위한 GUTI(Globally Unique Temporary Identity)에 기초하여 4G를 위한 GUTI를 생성하고, 상기 UE는 상기 생성된 4G용 GUTI를 TAU 절차를 수행하면서 MME로 전달한다. 그러면, 상기 MME는 상기 4G용 GUTI를 이용하여 5G용 GUTI를 생성하고, 상기 생성된 5G용 GUTI를 이용하여 AMF로부터 상기 UE의 MM 및 SM 컨텍스트를 획득할 수 있다. 따라서, 상기 MME는 상기 UE의 TAU를 수락할 수 있다.
B. 다음으로, N26 인터페이스가 제공되지 않는 경우 인터워킹에 대해서 설명하면 다음과 같다.
상기 N26 인터페이스가 제공되지 않는 다면, NG 코어(예컨대, 5세대의 코어)와 4세대의 EPC 간에는 UE의 MM 및 SM 컨텍스트를 바로 교환할 수 없다. 그러므로, N26 인터페이스가 없다면, 인터-시스템 간 핸드오버를 통한 세션의 끊김 없는 연속성은 지원되지 않는다. 아울러, N26 인터페이스가 없다면, NG 코어(예컨대, 5세대의 코어)와 4세대의 EPC는 각기 UE의 컨텍스트를 별도로 관리해야 한다. 이를 위해서, UE는 NG 코어(예컨대, 5세대의 코어)와 4세대의 EPC에 모두 등록을 수행해야 한다. 이를 이중-등록(dual-registration) 모드라고 한다. 4세대의 EPC에 대한 등록은 어태치 절차를 통해 수행된다. 이때, 기존에는 특별한 경우 (예를 들어 CIoT 단말)를 제외하고 UE가 어태치 절차 중에 PDN 연결이 반듯이 생성하도록 하였다. 그러나, 이중-등록을 위해 4세대의 EPC에 어태치 절차를 수행하는 경우에는 PDN 연결이 반드시 생성될 필요는 없다. 따라서, 이중-등록을 위해 UE가 4세대의 EPC에 어태치 절차를 수행할 때에는 PDN 연결을 생성하지 않아도 되도록 개선될 수 있다. 한편, 이와 같이 이중-등록이 모두 마쳐진 이후, UE가 NG 코어(예컨대, 5세대 코어)에서 4세대 EPC로 진입하기 위한 인터워킹 절차는, UE가 PDN 연결 요청 메시지 내에 "핸드오버"라는 지시자를 포함시켜 4세대 EPC로 전송함으로써, 개시될 수 있다.
한편, 상기 UE가 싱글-등록 모드를 사용한 경우에도, 인터워킹은 가능해야 한다. 다만, UE는 어느 한 코어 네트워크에만 등록되어 있으므로, 전술한 바와 같이 TAU 절차 혹은 PDN 연결 요청 절차만을 통해서는 다른 코어 네트워크로 인터워킹할 수 없다. UE는 EPC로의 인터워킹을 위해서, 상기 EPC에 어태치 절차 및 PDN 연결 절차를 수행해야 한다. 구체적으로 설명하면, UE가 NG 코어(예컨대, 5세대 코어)에서 4세대 EPC로 이동하는 경우, UE는 5G용 GUTI로부터 4G용 GUTI를 생성하고, 상기 생성된 4G 용 GUTI를 이용하여 TAU 절차를 수행한다. 그러면, 4세대 EPC의 MME는 UE의 이전 서빙 노드는 NG 코어(예컨대, 5세대 코어)의 AMF이므로, TAU는 불가능하다고 결정하고, TAU 거절 메시지를 전송하면서, "Handover PDN Connection Setup Support" 지시자를 함께 상기 UE로 전송한다. 상기 지시자는 핸드오버를 위해 PDN 연결 설정 절차를 수행하는 것이 요구됨을 의미한다. 그러면, 상기 UE는 상기 지시지에 기초하여, PDN 연결 요청 메시지를 포함하는 어태치 요청 메시지를 전송한다. 이때, 상기 어태치 요청 메시지는 핸드오버를 위한 것임을 나타내는"Handover" 지시자를 포함한다.
<음성 통화 서비스의 폴백(fallback)>
차세대, 즉 5세대(소위 5G) 이동통신 네트워크가 상용화되더라도, 사용자에게 중요하게 인식되는 음성 통화는 높은 성공율을 보장할 수는 없을 수 있다. 따라서, 음성 통화는 상용화 초반에는 기존 4세대 이동통신 네트워크로 폴백시키는 것이 고려될 수 있다.
도 5a는 모바일 발신(Mobile Orienting: MO) 통화의 폴백 동작을 나타내고, 도 5b는 모바일 착신(Mobile Terminating: MT) 통화의 폴백 동작을 나타낸다.
도 5a를 참조하면, UE가 콜의 발신을 결정하면, 서비스 요청 메시지를 NG 코어(예컨대, 5세대 코어)의 AMF로 전송한다. AMF는 폴백 요청을 NG RAN으로 전송한다. 이에 따라, UE는 인터-시스템 간 핸드오버, 즉 4세대의 E-UTRA로 핸드오버할 수 있다. 상기 핸드오버가 완료되면, 콜 수립 절차가 수행된다.
도 5b를 참조하면, NG 코어(예컨대, 5세대 코어)의 AMF는 UE에 대한 하향링크 데이터에 대한 통지, 예컨대 DDN(Downlink Data Notification) 메시지를 수신한다. 그러면, 상기 AMF는 UE에 대한 페이징 절차를 수행한다. 상기 UE가 RRC 연결 절차를 수행함으로써, RRC 연결 상태가 되면, SIP(Session Initiation Protocol) 기반의 INVITE 메시지가 수신된다. 상기 UE가 통화를 착신하기로 결정하면, 서비스 요청 메시지를 NG 코어(예컨대, 5세대 코어)의 AMF로 전송한다. AMF는 폴백 요청을 NG RAN으로 전송한다. 이에 따라, UE는 4세대의 E-UTRA로 핸드오버할 수 있다. 상기 핸드오버가 완료되면, 콜 수립 절차가 수행된다.
이와 같이, 폴백 동작을 위해서는 UE는 5G 시스템에서 4G 시스템으로의 인터-시스템 간 핸드오버 절차를 수행해야 한다. 그런데, 인터워킹과 관련하여 위에서 설명한 바와 같이, 5G 시스템에서 4G 시스템으로의 인터-시스템 간 핸드오버 절차는 N26 인터페이스가 제공되는 상황에서만 가능한 문제점이 있다. 그러므로, N26 인터페이스가 제공되지 않는 상황에서는 UE가 폴백을 위해 인터-시스템 간 핸드오버 절차를 수행하더라도, 실패되는 문제점이 있다.
한편, 단독 등록 모드 관점에서 N26 인터페이스가 제공되는 경우에는 폴백이 가능하나 N26 인터페이스가 제공되지 않는 경우에는 폴백이 불가능하다. 그러나, 단독 등록 모드는 이러한 차등을 고려하지 않고 개발되지 않았다.
나아가, UE가 N26을 제공하는 HPLMN(Public Land Mobile Network)에서 단독 등록 모드를 사용하였다가, N26을 제공하지 않는 VPLMN(Visited PLMN)으로 로밍하는 경우(혹은 VPLMN에서 N26은 존재하나 로밍 UE에게는 제공하지 않는 경우), UE의 폴백 동작은 실패하게 되고, VPLMN에서는 음성 통화 자체가 불가능하게 되는 문제점이 있다.
따라서, 본 명세서의 개시는 전술한 문제점을 해결하기 위한 방안을 제시하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 개시는 N26 인터페이스가 제공되지 않고, UE는 단독 등록만을 수행할 수 있는 상황에서, UE가 4G의 EPC로 폴백하기 위해 핸드오버 절차를 수행하는 것이 아니라, 인터워킹 절차에 따라 코어 네트워크를 변경하도록 하는 방안을 제시한다.
구체적으로 본 명세서의 일 개시는 AMF(Access and Mobility Management Function)와 MME(Mobility Management Entity)간의 N26 인터페이스가 제공되지 환경에서, UE가 단독 등록만을 수행한 경우, 음성 통화의 폴백 동작을 수행하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 UE가 음성 통화의 발신 혹은 착신을 위해 서비스 요청 메시지를 상기 AMF로 전송하는 단계와; 상기 서비스 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 상기 AMF로부터 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서 상기 응답 메시지는 상기 N26 인터페이스가 없는 폴백 동작을 나타내는 지시자를 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 지시자에 기초하여, PDN 연결 요청 메시지를 포함하는 어태치 요청 메시지를 상기 MME로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 지시자에 기초하여, 인터-시스템 간 핸드오버는 수행되지 않을 수 있다.
상기 응답 메시지는 서비스 요청 거절 메시지 혹은 N2-AP 요청 메시지일 수 있다.
상기 응답 메시지는 상기 AMF에 의해서 선택된 폴백 방식에 대한 정보를 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 어태치 요청 메시지를 전송하기 전에 TAU(Tracking Area Update) 요청 메시지를 상기 MME로 전송하는 단계와; 핸드오버를 위해 PDN 연결 설정 절차를 수행하는 것이 요구됨을 나타내는 지시자를 포함하는 TAU 거절 메시지를 상기 MME로부터 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 지시자는 Handover PDN Connection Setup Support일 수 있다.
상기 어태치 요청 메시지는 핸드오버를 위한 것임을 나타내는 지시자를 포함할 수 있다.
상기 방법은 NG RAN(Next Generation Radio Access Network)의 기지국으로부터 동작 모드에 대한 정보를 수신하는 단계와; 상기 동작 모드에 대한 정보에 기초하여, 폴백 동작의 수행 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 동작 모드는 상기 NG RAN의 기지국이 NG 코어에 대한 액세스만을 지원하는 제1 모드, 상기 NG RAN의 기지국이 4G의 EPC(Evolved Packet Core)에 대한 액세스만을 지원하는 제2 모드, 그리고 상기 NG RAN의 기지국이 NG 코어에 대한 액세스 및 4G이 EPC에 대한 액세스를 모두 지원하는 제3 모드를 포함할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 개시는 AMF(Access and Mobility Management Function)와 MME(Mobility Management Entity)간의 N26 인터페이스가 제공되지 환경에서, 단독 등록만이 수행된 경우, 음성 통화의 폴백 동작을 수행하는 사용자 장치(UE)를 포함할 수 있다. 상기 사용자 장치(UE)는 송수신부와; 상기 송수신부를 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는 음성 통화의 발신 혹은 착신을 위해 서비스 요청 메시지를 상기 AMF로 전송하는 과정과, 상기 서비스 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 상기 AMF로부터 수신하는 과정을 수행할 수 있다. 여기서 상기 응답 메시지는 상기 N26 인터페이스가 없는 폴백 동작을 나타내는 지시자를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 지시자에 기초하여, PDN 연결 요청 메시지를 포함하는 어태치 요청 메시지를 상기 MME로 전송하는 단계를 과정을 더 수행할 수 있다.
본 명세서에서는 음성 서비스를 위한 폴백 방안을 기술하고 있으나, 본 명세서의 내용은 사업자가 특정 코어 네트워크에서만 서비스 하고 싶은 특정 서비스를 폴백하는 방안에도 적용가능하다. 이는 네트워크에서 음성 서비스를 위해 IMS APN/PDN을 구분하는 것과 마찬가지로 사업자가 서비스 하고 싶어하는 특정 서비스에 대한 APN/PDN으로 구분하여 본 발명에 적용 가능하다.
본 명세서의 개시에 의하면 기존 문제점이 해결되게 된다.
도 1은 진화된 이동 통신 네트워크의 구조도이다.
도 2는 차세대 이동통신의 예상 구조를 노드 관점에서 나타낸 예시도이다.
도 3a은 네트워크 슬라이싱의 개념을 구현하기 위한 아키텍처의 예를 나타낸 예시도이다.
도 3b는 네트워크 슬라이싱의 개념을 구현하기 위한 아키텍처의 다른 예를 나타낸 예시도이다.
도 4a는 UE가 로밍하지 않은 경우의 인터워킹을 위한 아키텍처를 나타내고, 도 4b는 UE가 로밍한 경우의 인터워킹을 위한 아키텍처를 나타낸다.
도 5a는 모바일 발신(Mobile Orienting: MO) 통화의 폴백 동작을 나타내고, 도 5b는 모바일 착신(Mobile Terminating: MT) 통화의 폴백 동작을 나타낸다.
도 6은 본 명세서의 제1 개시의 제1 방안에 따라 등록 절차 중에 폴백 방식을 선택하는 방안을 나타낸 예시도이다.
도 7은 본 명세서의 제1 개시의 제2 방안에 따라 MO/MT 통화를 위해 UE가 서비스 요청 메시지를 전송하는 시점에, AMF가 폴백 방식을 선택하는 방안을 나타낸 예시도이다.
도 8은 본 명세서의 제1 개시의 제2 방안에 따라 MO/MT 통화를 위해 UE가 서비스 요청 메시지를 전송하는 시점에, AMF의 요청에 의해 NG RAN이 폴백 방식을 선택하는 을 나타낸 예시도이다.
도 9은 본 명세서의 제2 개시의 제1 방안에 따라 UE가 폴백 동작을 위해 PDN 연결 요청 절차를 개시하는 방안을 나타낸 흐름도이다.
도 10은 본 명세서의 제2 개시의 제2 방안에 따라 폴백 동작을 위해 AMF가 PDN 연결 요청 절차를 NG RAN에 요청하는 방안을 나타낸 흐름도이다.
도 11은 본 명세서의 제2 개시의 제3 방안에 따라 지연을 최소화하기 위한 최적화 방안을 나타낸 흐름도이다.
도 12는 본 명세서의 제3 개시에 따라 폴백 결정에 필요한 정보를 획득하는 방안을 나타낸 흐름도이다.
도 13은 본 명세서의 제4 개시에 따라 기지국의 동작 모드가 브로드캐스팅되는 경우, 폴백 여부를 판단하는 방안을 나타낸다.
도 14는 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.
<본 명세서의 개시>
이하, 본 명세서의 개시에 따른 방안들에 대해서 설명하기로 한다.
구체적으로, 본 명세서의 개시는 UE가 NG RAT 혹은 NG 코어(예컨대 5G 코어)에 연결되어 있다가 음성 통화 서비스를 안정적으로 제공받을 수 있는 4G RAT(즉, E-UTRAN) 혹은 4G 코어(예컨대, EPC)으로 폴백하는 방안에 대해서 설명하기로 한다. 상기 NG RAT 혹은 NG 코어에서는 음성 통화 서비스가 물리적으로 제공되지 않을 수도 있고 혹은 물리적으로는 제공되지만 낮은 신뢰도로 인하여 사업자의 정책에 의해 제공되지 않을 수도 있다.
이하에서는, 음성 통화 서비스를 위주로 기술하나, 본 명세서의 내용은 서비스가 APN(Access Point Name)/DNN(Data Network Name)에 의해 구분될 수 있는 PDN/PDU 세션을 특정 RAT 혹은 특정 코어 네트워크로 폴백하는 것에도 확장 적용될 수 있다.
I. 제1 개시: 폴백 방식 선택
도 6은 본 명세서의 제1 개시의 제1 방안에 따라 등록 절차 중에 폴백 방식을 선택하는 방안을 나타낸 예시도이다.
1) UE는 NG 코어(예컨대 5G 코어)에 등록하기 위해, AMF로 등록 요청 메시지(예컨대, 어태치 요청 메시지)를 전송한다. 상기 등록 요청 메시지 내에는 UE 사용 설정(usage setting)이 포함된다. 상기 UE 사용 설정은 UE가 음성 통화 서비스 중심 단말인지 혹은 데이터 서비스 중심 단말인지에 대한 설정 혹은 선호도(preference) 정보를 포함한다.
2) 상기 AMF는 상기 등록 요청 메시지의 수신한 이후, 가입자 정보를 UDM으로부터 획득하고 확인한다. 아울러, 상기 AMF는 PCF로부터 정책 정보를 획득하고 확인한다. 그리고 상기 AMF는 RAN으로부터 무선 설정 정보를 획득하고 확인한다. 또한, 상기 AMF는 자신 내부에 미리 설정되어 있는 정보를 확인할 수 있다. 또한, 상기 AMF는 제3의 네트워크와의 인터렉션을 통해 정보를 획득 및 확인할 수도 있다.
3) 상기 AMF는 상기 획득 및 확인한 정보들을 기반으로, 상기 UE가 접속한 NG RAT 혹은 NG 코어에서는 음성 통화가 지원되는지 혹은 지원되지 않는지를 판단한다. 만약, 음성 통화가 지원되지 않는 경우, 상기 AMF는 음성 통화를 위한 아래와 같은 여러 폴백 방식 중 하나를 선택한다.
i. 코어 네트워크의 변경이 수반되지 않는, NR 셀 및 E-UTRA 셀 사이의 인트라-시스템 PS 핸드오버
ii. 코어 네트워크의 변경이 수반되는 NG 코어(예컨대 5G 코어)와 4G 코어(예컨대, EPC) 사이의 인터-시스템 PS 핸드오버
iii. II절에서 후술하는 바와 같이 본 명세서에서 제시되는 UE에 의해 개시되는 폴백 (즉, N26 인터페이스가 제공되지 않고, 단독 등록이 수행된 경우, UE에 의한 개시 동작으로 코어 네트워크를 변경하는 방식) 등 여러가지 방법이 있을 수 있다.
4) 상기 AMF는 상기 UE에게 등록 수락 메시지(예컨대, 어태치 수락 메시지)를 전송한다. 이때, 상기 등록 수락 메시지(예컨대, 어태치 수락 메시지) 내에는 음성 통화 서비스를 위해 폴백이 필요함을 알리는 인디케이션 혹은 음성 통화 서비스는 VoLTE(Voice over LTE)에 의해 제공됨을 알리는 인디케이션이 포함될 수 있다. 상기 VoLTE에 의해 음성 통화 서비스가 제공된다 함은 결국, 음성 통화 서비스는 폴백된다는 것을 의미한다. 또한, 상기 등록 수락 메시지 내(예컨대, 어태치 수락 메시지)에는 전술한 바와 같이 선택된 폴백 방식에 대한 정보가 포함될 수 있다.
5) 상기 등록이 완료되면, 상기 UE는 IMS 등록을 위한 절차를 수행한다.
도 7은 본 명세서의 제1 개시의 제2 방안에 따라 MO/MT 통화를 위해 UE가 서비스 요청 메시지를 전송하는 시점에, AMF가 폴백 방식을 선택하는 방안을 나타낸 예시도이다.
1) UE는 NG 코어(예컨대 5G 코어)에 등록하는 절차 및 IMS 등록 절차를 모두 수행한다.
2) UE는 음성 통화의 착신(MT)으로 인하여 페이징 신호를 수신한 이후 SIP INVITE 메시지를 받거나, 혹은 음성 통화의 발신(MO)을 결정한다.
3) 그러면, 상기 UE는 서비스 요청 메시지를 AMF 로 전송한다. 이때, 상기 서비스 요청 메시지 내에는 앞선 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이, 음성 통화 서비스를 위해 폴백이 필요함을 알리는 인디케이션이 포함될 수 있다. 상기 인디케이션은 등록 과정 중에 상기 AMF로부터 제공받았던 것일 수 있다. 한편, 상기 서비스 요청 메시지 내에는 앞선 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이, 상기 AMF에 의해 결정되어 전달받았던 폴백 방식에 대한 정보가 포함될 수 있다.
4) 상기 AMF는 상기 UE로부터 수신한 정보 및 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이 획득한 여러 정보를 기반으로 폴백 방식을 선택한다. 이때 상기 AMF는 상기 서비스 요청 메시지 내에 포함된 정보에 의해 지시되는 폴백 방식과는 다른 폴백 방식을 선택할 수도 있다. 예를 들어, 상기 AMF는 도 6에 도시된 등록 과정 중에 특정 폴백 방식을 선택하는데 참고하였던 정보가 변경된 경우, 상기 AMF는 상기 변경된 정보에 기초하여 이전에 선택하였던 특정 폴백 방식 대신 다른 폴백 방식을 선택할 수 있다.
5) 상기 AMF는 상기 UE의 음성 통화를 위해 폴백 동작을 수행하기 위해 NG RAN으로 N2-AP 요청 메시지를 전송할 수 있다. 상기 요청 메시지 내에는 상기 선택된 폴백 방식에 대한 정보가 포함될 수 있다.
6) 상기 NG RAN은 폴백 동작을 수행한다. 기술적으로 NG RAN에서 시작시킬 수 없는 폴백 방식은 제외된다. 상기 폴백 동작에 따라 핸드오버 절차가 수행된다.
7) 상기 폴백 동작에 따라 상기 UE가 NG 코어(예컨대 5G 코어)에서 4G 코어(예컨대, EPC)로 인터-PS 핸드오버를 수행하고 나면, IMS 콜 수립 절차를 수행한다.
도 8은 본 명세서의 제1 개시의 제2 방안에 따라 MO/MT 통화를 위해 UE가 서비스 요청 메시지를 전송하는 시점에, AMF의 요청에 의해 NG RAN이 폴백 방식을 선택하는 방안을 나타낸 예시도이다.
도 8에 도시된 대부분의 과정은 도 7에 도시된 과정과 유사하다. 이하, 차별되는 과정에 대해서만 설명하기로 한다.
1-3) 이 과정들은 도 7의 1-3과정과 유사하므로, 중복하여 설명하지 않고, 도 7의 설명을 준용한다.
4) 상기 AMF는 상기 UE의 음성 통화를 위해 폴백 동작을 수행하기 위해 NG RAN으로 N2-AP 요청 메시지를 전송할 수 있다. 이때, 상기 AMF는 전술한 바와 같이 획득한 여러 정보들을 상기 NG RAN으로 전달할 수 있다.
5) 그러면, NG RAN은 획득한 여러 정보를 기반으로 폴백 방식을 선택한다. 이때, 상기 폴백 방식을 선택하기 위해 참고하는 여러 정보는 상기 AMF가 획득하여 상기 NG RAN에게 전달해주는 것일 수도 있고 혹은 상기 NG RAN이 스스로 획득한 정보일 수도 있다.
II. 제2 개시
N26 인터페이스가 제공되지 않고, UE는 단독 등록만을 수행할 수 있는 상황에서, UE는 폴백 동작을 위해 핸드오버를 수행할 수 없는 바, 본 명세서의 제2 개시는 인터워킹 절차에 따라 코어 네트워크를 변경하는 방안을 제시한다.
도 9은 본 명세서의 제2 개시의 제1 방안에 따라 UE가 폴백 동작을 위해 PDN 연결 요청 절차를 개시하는 방안을 나타낸 흐름도이다.
도 9에 도시된 대부분의 과정은 도 7에 도시된 과정과 유사하다. 이하, 차별되는 과정에 대해서만 설명하기로 한다.
1-3) 이 과정들은 도 7의 1-3과정과 유사하므로, 중복하여 설명하지 않고, 도 7의 설명을 준용한다.
4) 상기 AMF는 상기 UE로부터 수신한 정보 및 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이 획득한 여러 정보를 기반으로 폴백 방식을 선택한다. 이때 상기 AMF는 상기 서비스 요청 메시지 내에 포함된 정보에 의해 지시되는 폴백 방식과는 다른 폴백 방식을 선택할 수도 있다. 예를 들어, 도 9에서는 fallback without N26 명칭의 폴백 방식이 선택된 것으로 나타나 있다. 이 폴백 방식은 PS 핸드오버가 제공되지 않는 환경(예를 들어, 물리적으로 PS 핸드오버가 제공되지 않는 환경 또는 정책적으로 제공되지 않는 환경)에서 UE가 폴백 동작을 개시(즉, UE가 자신의 코어 네트워크를 4G의 EPS로 변경)하는 방식이다.
5) 상기 AMF는 상기 서비스 요청 메시지에 대한 응답으로서, 서비스 요청 거절 메시지를 전송한다. 상기 서비스 요청 거절 메시지 내에는 상기 선택된 폴백 방식에 대한 정보가 포함될 수 있다. 여기서, 상기 선택된 폴백 방식은 UE가 폴백 동작을 개시하는 방식일 수 있다. 상기 서비스 요청 거절 메시지 내에는 현재 NG 코어(예컨대 5G 코어)에 설정되어 있는 모든 세션 혹은 IMS만을 위한 세션을 EPC로 폴백시킬 것을 요청 혹은 지시하는 정보(예컨대, 도시된 all/partial PDN)가 포함될 수 있다.
6) 그러면, 상기 UE는 폴백을 위해 핸드오버 절차를 수행하지 않고, N26 인터페이스가 제공되지 않는 환경에서 싱글-등록 모드를 수행한 경우의 인터워킹 절차와 유사한 절차를 수행한다. 즉, 상기 UE는 네트워크로부터 받은 요청/지시에 따라 EPC에 대하 어태치 절차 및 PDN 연결 수립 절차를 수행한다.
구체적으로, UE는 5G용 GUTI로부터 4G용 GUTI를 생성하고, 상기 생성된 4G 용 GUTI를 이용하여 TAU 절차를 수행한다. 그러면, 4세대 EPC의 MME는 UE의 이전 서빙 노드는 NG 코어(예컨대, 5세대 코어)의 AMF이므로, TAU는 불가능하다고 결정하고, TAU 거절 메시지를 전송하면서, "Handover PDN Connection Setup Support" 지시자를 함께 상기 UE로 전송한다. 상기 지시자는 핸드오버를 위해 PDN 연결 설정 절차를 수행하는 것이 요구됨을 의미한다.
그러면, 상기 UE는 상기 지시지에 기초하여, PDN 연결 요청 메시지를 포함하는 어태치 요청 메시지를 전송한다. 이때, 상기 어태치 요청 메시지는 핸드오버를 위한 것임을 나타내는"Handover" 지시자를 포함한다. 이때, 상기 UE는 IMS PDN 세션 연결을 위해 필요한 정보(예컨대, IMS APN 등)을 함께 전달한다. 만약, 네트워크로부터 받은 정보에 IMS PDN 외에 다른 모든 혹은 특정 PDN 연결을 요청/지시 하는 정보가 있었다면, 해당 PDN 연결도 요청할 수 있다.
7) 상기 UE는 EPC로 IMS 기반의 음성 통화에 필요한 절차(예컨대, INS 등록, IMS 콜 수립 절차)를 수행한다.
도 10은 본 명세서의 제2 개시의 제2 방안에 따라 폴백 동작을 위해 AMF가 PDN 연결 요청 절차를 NG RAN에 요청하는 방안을 나타낸 흐름도이다.
도 10에 도시된 대부분의 과정은 도 9에 도시된 과정과 유사하다. 이하, 차별되는 과정에 대해서만 설명하기로 한다.
1-4) 이 과정들은 도 9의 1-4과정과 유사하므로, 중복하여 설명하지 않고, 도 9의 설명을 준용한다.
5) 상기 AMF는 상기 UE의 음성 통화를 위해 폴백 동작을 수행시키기 위해 NG RAN으로 N2-AP 요청 메시지를 전송할 수 있다. 상기 메시지 내에는 상기 선택된 폴백 방식에 대한 정보가 포함될 수 있다. 여기서, 상기 선택된 폴백 방식은 UE가 폴백 동작을 개시하는 방식일 수 있다. 상기 메시지 내에는 현재 NG 코어(예컨대 5G 코어)에 설정되어 있는 모든 세션 혹은 IMS만을 위한 세션을 EPC로 폴백시킬 것을 요청 혹은 지시하는 정보(예컨대, 도시된 all/partial PDN)가 포함될 수 있다. 그러면, 상기 NG RAN은 RRC 연결 해제 메시지를 상기 UE로 전송한다. 상기 RRC 연결 해제 메시지 내에는 상기 선택된 폴백 방식에 대한 정보가 포함될 수 있다.
한편, 도 10에 도시된 4 과정과 달리, 상기 AMF가 폴백 방식을 선택하지 않고, 상기 RAN이 선택하도록 할 수도 있다. 이 경우, 상기 AMF는 상기 폴백 방식의 선택에 필요한 정보를 획득한 후, 상기 NG RAN으로 전달해줄 수 있다. 혹은 상기 NG RAN은 스스로 상기 폴백 방식의 선택에 필요한 정보를 획득할 수도 있다.
6-7) 이 과정들은 도 9의 6-7과정과 유사하므로, 중복하여 설명하지 않고, 도 9의 설명을 준용한다.
도 11은 본 명세서의 제2 개시의 제3 방안에 따라 지연을 최소화하기 위한 최적화 방안을 나타낸 흐름도이다.
1) UE는 NG 코어(예컨대 5G 코어)에 등록하는 절차 수행한다. 이때, 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이, 상기 등록 수락 메시지 내(예컨대, 어태치 수락 메시지)에는 네트워크에 의해 선택된 폴백 방식에 대한 정보가 포함될 수 있다. 상기 선택된 폴백 방식은 앞서 설명했던 바와 같은 fallback without N26 명칭의 폴백 방식일 수 있다.
2) 상기 UE는 음성 통화 서비스를 위해 IMS 등록 절차를 수행한다.
3) 상기 UE는 음성 통화 발신(MO)을 결정한다.
4) 그러면, 상기 UE는 상기 1) 과정에서 받은 폴백 방식에 대한 정보를 기반으로, 폴백 동작을 수행한다. 즉, 상기 UE는 코어 네트워크를 4G의 EPC로 변경 하기 위해, PDN 연결 요청 절차를 수행한다. 즉, 상기 UE는 서비스 요청 메시지를 전송하지 않고, 바로 상기 PDN 연결 요청 절차를 수행한다.
5) 상기 UE는 EPC로 IMS 기반의 음성 통화에 필요한 절차(예컨대, INS 등록, IMS 콜 수립 절차)를 수행한다.
III. 제3 개시
도 12는 본 명세서의 제3 개시에 따라 폴백 결정에 필요한 정보를 획득하는 방안을 나타낸 흐름도이다.
도 12를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, AMF는 내부에 미리 설정되어 있는 자신의 정보 외에 UE, NG RAN(즉, 기지국 포함) 및 다른 네트워크 노드로부터 정보를 획득한다. 특히, 상기 AMF는 기지국으로부터 VoLTE 지원 등에 관한 AS 설정 정보 외에 IV절에서 후술하는 RAN 동작 모드 및 gNB와 eNB 사이의 X2 인터페이스 존재 여부 등에 대한 확인 절차를 수행할 수 있다.
IV. 제 4 개시: 기지국의 동작 모드에 대한 정보 브로드캐스팅 및 그에 따른 UE의 동작
본 명세서의 제4 개시에 따르면, NG RAN(혹은 Evolved E-UTRAN이라고도 함)의 기지국은 다음의 모드들 중 하나로 동작할 수 있고, 상기 동작 모드는 UE에게 시그널/메시지(예컨대, SIB)을 통해 브로드캐스팅될될 수 있다.
i) S1 모드: 이 모드는 NG RAN의 기지국은 4G의 EPC에 대한 액세스만을 지원하는 것을 뜻한다. 이에 따라 상기 기지국은 기존 4G의 RAN과 유사한 동작을 수행해야 한다. 이와 같이, NG RAN의 기지국이 S1 모드로 동작하는 경우, 해당 기지국은 자신의 동작 모드에 대한 정보를 브로드캐스팅하지 않을 수도 있다.
ii) NG 모드: 이 모드는 NG RAN의 기지국이 NG 코어(즉, 5G 코어)에 대한 액세스만을 지원하는 것을 뜻한다.
iii) S1&NG 모드: 이 모드는 NG RAN의 기지국이 4G의 EPC에 대한 액세스와 NG 코어(즉, 5G 코어)에 대한 액세스를 모두 제공함을 의미한다.
도 13은 본 명세서의 제4 개시에 따라 기지국의 동작 모드가 브로드캐스팅되는 경우, 폴백 여부를 판단하는 방안을 나타낸다.
1) UE는 NG 코어(예컨대 5G 코어)에 등록하는 절차 및 IMS 등록 절차를 모두 수행한다.
2) UE는 음성 통화의 착신(MT)으로 인하여 페이징 신호를 수신한 이후 SIP INVITE 메시지를 받거나, 혹은 음성 통화의 발신(MO)을 결정한다.
3) 한편, UE는 기지국이 브로드캐스팅하고 있는 시그널/메시지(예컨대, SIB) 내에 포함된 정보에 기초하여, 현재 접속되어 있는 RAN의 동작 모드를 확인한다.
4) 그리고, 상기 UE는 해당 기지국을 통해 EPC로의 폴백이 가능한지를 판단한다. 예를 들어 현재 기지국이 두개의 코어 네트워크(즉, NG 코어 및 4G의 EPC)에 연결될 수 있는 S1&NG 모드로 동작중이라면, 상기 UE는 기지국 변경없이 EPC로 폴백할 수 있을 것이라고 판단할 수 있다. 만약 현재 기지국이 NG 모드로 동작중이라면, 상기 UE는 인터-RAT(inter-RAT) 핸드오버(HO)가 수반되는 폴백이 필요하다고 판단할 수 있다.
상기 판단은 상기 동작 모드에 대한 정보 외에도, 상기 UE에게 미리 설정되어 있는 다른 정보에 기초하여 수행될 수도 있다.
5) 상기 UE는 자신의 판단 결과에 따라, 서비스 요청 메시지를 전송하거나 혹은 PDN 연결 요청 메시지를 포함하는 어태치 요청 메시지를 전송할 수 있다.
6) 상기 UE는 폴백 과정을 수행한다.
지금까지 설명한 내용들은 하드웨어로 구현될 수 있다. 이에 대해서 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 UE 및 네트워크 노드의 구성 블록도이다.
도 14에 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 (15)

  1. AMF(Access and Mobility Management Function)와 MME(Mobility Management Entity)간의 N26 인터페이스가 제공되지 환경에서, UE가 단독 등록만을 수행한 경우, 음성 통화의 폴백 동작을 수행하는 방법으로서,
    UE가 음성 통화의 발신 혹은 착신을 위해 서비스 요청 메시지를 상기 AMF로 전송하는 단계와;
    상기 서비스 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 상기 AMF로부터 수신하는 단계와, 여기서 상기 응답 메시지는 상기 N26 인터페이스가 없는 폴백 동작을 나타내는 지시자를 포함하고;
    상기 지시자에 기초하여, PDN 연결 요청 메시지를 포함하는 어태치 요청 메시지를 상기 MME로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 지시자에 기초하여, 인터-시스템 간 핸드오버는 수행되지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 응답 메시지는 서비스 요청 거절 메시지 혹은 N2-AP 요청 메시지인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 응답 메시지는 상기 AMF에 의해서 선택된 폴백 방식에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 어태치 요청 메시지를 전송하기 전에
    TAU(Tracking Area Update) 요청 메시지를 상기 MME로 전송하는 단계와;
    핸드오버를 위해 PDN 연결 설정 절차를 수행하는 것이 요구됨을 나타내는 지시자를 포함하는 TAU 거절 메시지를 상기 MME로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 지시자는 Handover PDN Connection Setup Support인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 어태치 요청 메시지는 핸드오버를 위한 것임을 나타내는 지시자를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    NG RAN(Next Generation Radio Access Network)의 기지국으로부터 동작 모드에 대한 정보를 수신하는 단계와;
    상기 동작 모드에 대한 정보에 기초하여, 폴백 동작의 수행 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 동작 모드는
    상기 NG RAN의 기지국이 NG 코어에 대한 액세스만을 지원하는 제1 모드,
    상기 NG RAN의 기지국이 4G의 EPC(Evolved Packet Core)에 대한 액세스만을 지원하는 제2 모드, 그리고
    상기 NG RAN의 기지국이 NG 코어에 대한 액세스 및 4G이 EPC에 대한 액세스를 모두 지원하는 제3 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. AMF(Access and Mobility Management Function)와 MME(Mobility Management Entity)간의 N26 인터페이스가 제공되지 환경에서, 단독 등록만이 수행된 경우, 음성 통화의 폴백 동작을 수행하는 사용자 장치(UE) 로서,
    송수신부와;
    상기 송수신부를 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는
    음성 통화의 발신 혹은 착신을 위해 서비스 요청 메시지를 상기 AMF로 전송하는 과정과,
    상기 서비스 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 상기 AMF로부터 수신하는 과정과, 여기서 상기 응답 메시지는 상기 N26 인터페이스가 없는 폴백 동작을 나타내는 지시자를 포함하고;
    상기 지시자에 기초하여, PDN 연결 요청 메시지를 포함하는 어태치 요청 메시지를 상기 MME로 전송하는 단계를 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 사용자 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 지시자에 기초하여, 인터-시스템 간 핸드오버는 수행되지 않는 것을 특징으로 하는 사용자 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 응답 메시지는 서비스 요청 거절 메시지 혹은 N2-AP 요청 메시지인 것을 특징으로 하는 사용자 장치.
  13. 제10항에 있어서, 상기 응답 메시지는 상기 AMF에 의해서 선택된 폴백 방식에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 장치.
  14. 제10항에 있어서, 상기 어태치 요청 메시지를 전송하기 전에 상기 프로세서는
    TAU(Tracking Area Update) 요청 메시지를 상기 MME로 전송하는 과정와;
    핸드오버를 위해 PDN 연결 설정 절차를 수행하는 것이 요구됨을 나타내는 지시자를 포함하는 TAU 거절 메시지를 상기 MME로부터 수신하는 과정를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 사용자 장치.
  15. 제10항에 있어서, 상기 어태치 요청 메시지는 핸드오버를 위한 것임을 나타내는 지시자를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 장치.
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