UE가 3GPP 접속에서 CM-IDLE로 전환하면 사용자 평면 연결이 비활성화되어도 설정된 PDU Session은 유지될 수 있습니다. 즉시 전달에 필요한 접속 측 N3 터널을 사용할 수 없어도 하향링크 패킷은 데이터 네트워크에서 N6를 통해 UPF로 계속 도착할 수 있습니다. 제어 평면이 전달 복구를 시도하는 동안 버퍼링으로 일부 트래픽을 보관할 수 있습니다.
N4에서 SMF는 PFCP를 통해 UPF를 제어합니다. Buffering Action Rule(BAR)은 연결된 Forwarding Action Rule(FAR)에 버퍼링 지침을 제공합니다. 이 구분은 중요합니다. 버퍼링을 선택하는 것은 FAR의 Apply Action이며, BAR가 독립적으로 패킷을 식별하거나 페이징을 시작하지는 않습니다. CM-IDLE 상태가 모든 패킷의 버퍼링이나 모든 알림에 따른 페이징을 보장하지도 않습니다.
PDR, FAR, BAR의 역할은 서로 다릅니다
Packet Detection Rule(PDR)은 해당 트래픽을 식별하고 FAR을 참조합니다. FORW는 해당 Forwarding Parameters를 이용한 전달을 요청합니다. BUFF는 버퍼링을 요청합니다. NOCP는 처음 버퍼링된 하향링크 패킷을 제어 평면에 알리도록 요청합니다. 이는 알림 동작이며 메모리 할당 매개변수가 아닙니다.
일반적인 5GC BUFF/NOCP의 보고 범위는 특정 FAR에 대한 각 QoS 흐름의 첫 하향링크 패킷입니다. 같은 QoS 흐름의 후속 패킷마다 추가 보고가 필요한 것은 아닙니다. 다른 QoS 흐름에 속하거나 다른 FAR에 연결된 패킷은 추가 보고를 발생시킬 수 있습니다. 확장 버퍼링은 이러한 알림 동작을 바꿀 수 있습니다.
FAR은 BAR ID로 BAR을 참조할 수 있습니다. 하나의 BAR을 여러 FAR에 연결할 수 있으며, PFCP Session에서 버퍼를 공유할 수도 있습니다. TS 29.244 V18.7.0에서는 PFCP Session당 최대 하나의 BAR을 생성할 수 있습니다. BAR이 생성되었다는 사실만으로 하향링크 트래픽이 이를 사용한다고 판단할 수는 없습니다. PDR과 FAR의 관계 및 FAR의 BAR ID를 확인해야 합니다.
기본 분류 및 전달 단계는 관련 안내인 N4의 PDR 패킷 탐지와 FAR 전달 및 터널 매개변수에서 설명합니다.
CM-IDLE에서 하향링크 데이터가 도착하면 어떻게 됩니까?
등록된 UE에 설정된 PDU Session이 있다고 가정합니다. 사용자 평면 연결이 활성 상태이면 UPF는 하향링크 패킷을 gNB로 전달합니다. 연결이 비활성화되면 SMF는 관련 N4 규칙과 접속 터널 정보를 갱신합니다. UPF 기반 버퍼링의 경우 해당 FAR은 즉시 전달하는 대신 BUFF와 NOCP를 요청할 수 있습니다. 이는 세션 제어 결정이며, 무선 상태 변경에 대한 BAR의 자율적 반응이 아닙니다.
하향링크 데이터가 UPF에 도착합니다. 일치하는 PDR과 연결된 FAR이 처리 방식을 결정합니다.
버퍼링과 알림을 지시받으면 UPF는 데이터를 버퍼링하고 Downlink Data Report를 포함한 PFCP Session Report Request를 보냅니다. 보고는 관련 PDR을 식별하며, SMF는 PDR 컨텍스트 또는 Downlink Data Service Information으로 QoS 흐름을 확인할 수 있습니다.
SMF는 PFCP Session Report Response로 보고를 확인하고, 필요한 경우 Namf_Communication_N1N2MessageTransfer로 AMF에 연락합니다. AMF는 사용자 평면 연결을 복구하기 위해 페이징과 Service Request 절차를 시작할 수 있습니다.
접속 측 터널이 설정되면 SMF는 UPF에 전달 동작과 올바른 터널 매개변수를 갱신합니다. 이후 버퍼링된 패킷은 새로운 지침에 따라 전달될 수 있습니다.
TS 23.502는 2단계 규격의 교환을 Data Notification 및 Data Notification Ack라고 부릅니다. N4 패킷 캡처에서는 실제 PFCP 메시지명과 Downlink Data Report라는 이름을 사용해야 합니다. 전체 교환을 “DDN”이라고 부르는 것은 편리한 약칭이지만, 그렇다고 S11의 EPC Downlink Data Notification 메시지가 되는 것은 아닙니다.
이 순서는 일반적인 UPF 버퍼링 사례를 설명합니다. TS 23.502는 지시에 따라 데이터를 SMF로 보내 그곳에서 버퍼링하는 방식도 허용합니다. UE가 CM-CONNECTED여도 특정 PDU Session에는 활성 사용자 평면 연결이 없을 수 있으며, RRC_INACTIVE 또한 CM-IDLE과 다릅니다. 접속 유형, MICO, 확장 유휴 모드 DRX, 페이징 제한, 알려진 도달 불가능 상태는 페이징을 변경하거나 막을 수 있습니다. 유휴 상태에 관한 설명을 적용하기 전에 실제 세션과 접속 상태를 확인해야 합니다.
BAR 필드는 절차 맥락에 따라 해석해야 합니다
다음 구분은 TS 29.244 V18.7.0의 5.2.4, 7.5.2.6, 7.5.4.11, 7.5.9.2절에 따릅니다. BAR은 모든 N4 교환에서 가능한 모든 버퍼 설정이 나타나야 하는 범용 컨테이너가 아닙니다.
| 필드 | 의미와 조건 |
|---|---|
| BAR ID | PFCP Session 안에서 BAR을 식별합니다. FAR 참조는 해당 BAR에 연결된 버퍼링 지침을 선택합니다. |
| Suggested Buffering Packets Count | 제어 평면의 새 지침을 기다리는 동안 버퍼링할 UL/DL 패킷 수를 제안하는 UDBC 의존 필드입니다. UPF의 물리적 메모리 용량을 나타내지 않습니다. 이 필드가 제공되면 인용한 Create/Update BAR 표는 한도를 초과한 패킷을 폐기하도록 요구합니다. |
| DL Buffering Suggested Packet Count | 서로 다른 필드로, PFCP Session에서 확장 버퍼링을 위해 제안하는 최대 하향링크 패킷 수입니다. Suggested Buffering Packets Count와 혼동해서는 안 됩니다. |
| DL Buffering Duration | 확장 하향링크 버퍼링을 제어합니다. PFCP Session Report Response에서의 제공은 DLBD 지원에 달려 있고, PFCP Session Modification을 통한 제공은 DBDM 지원과 해당 조건에 달려 있습니다. 최초 설정 시 반드시 존재하는 것은 아닙니다. |
| Downlink Data Notification Delay | 해당되는 경우 패킷 도착 후 알림을 지연합니다. 5.2.4절은 EPC용 제공을 설명합니다. 일반 BAR 그림이나 디코딩된 그룹 IE에 표시된다는 이유만으로 이를 일반적인 5GC 페이징 지연 제어로 간주해서는 안 됩니다. |
DL Buffering Duration은 보관뿐 아니라 보고에도 영향을 줍니다. 지정된 확장 버퍼링 기간에는 일반적으로 추가 하향링크 도착 알림이 억제됩니다. Extended DL Buffering Notification Control(EDBNC)을 지원하고 EDBN이 1로 설정되면 UPF는 대신 그 기간에 특정 FAR의 각 QoS 흐름에서 처음 버퍼링된 패킷을 보고합니다. 따라서 NOCP만으로 추가 보고가 필요하다고 판단할 수 없습니다.
확장 버퍼링이 끝나면 UPF는 DL Buffering Duration과 DL Buffering Suggested Packet Count의 적용을 중단하고 해당 매개변수를 BAR에서 제거합니다. 이미 버퍼링된 패킷을 전달할지 폐기할지는 새로운 제어 평면 지침에 따라 결정됩니다. 버퍼링은 임시 트래픽 처리이며 무손실 보관을 보장하지 않습니다.
추적에 모든 버퍼링 매개변수가 나타나지 않을 수 있는 이유
전체 PFCP Session 이력부터 확인해야 합니다. BAR은 설정 시 또는 이전 변경 시 생성되었고, 조사 중인 교환은 FAR만 갱신할 수 있습니다. 선택 사항이거나 기능 지원에 의존하는 필드 역시 모든 메시지에 나타날 필요는 없습니다. 선택 필드가 없는 것과 참조를 해결할 수 없거나 조건부 필수 필드가 누락된 것은 다릅니다.
TS 29.244는 BUFF와 함께 버퍼링 매개변수를 선택적으로 제공할 수 있도록 합니다. 그러나 PFCP Session Report Response에서 BAR을 변경하려면 비어 있더라도 BAR이 이미 제공되어 FAR과 연결되어 있어야 합니다. UPF의 로컬 자원 한도가 BAR ID 연결이나 해당 절차에서 요구하는 필드를 대신할 수는 없습니다.
5.2.4.3절에는 더 제한적인 구현 옵션이 있습니다. UPF가 APN/DNN 및/또는 S-NSSAI에 대해 설정된 확장 버퍼링을 지원하고 다른 명시 조건도 충족하면, 제어 평면은 타이머를 UPF에 제공하는 대신 직접 유지하면서 추가 QoS 흐름 알림을 위해 NOCP를 활성화해 둘 수 있습니다. 이는 모든 BAR 매개변수를 로컬 설정으로 대체할 수 있다는 포괄적 예외가 아닙니다.
문제 해결 시 협상된 UP Function Features, 이전 BAR 제공 내역, 현재 규칙 연결, 관련 로컬 자원 설정을 확보해야 합니다. 이를 통해 정상적인 선택 매개변수 생략을 지원되지 않는 기능 사용, 불완전한 캡처, 실제 규칙 제공 실패와 구분할 수 있습니다.
동작, 버퍼링, 알림, 복구를 점검합니다
비활동 이후 첫 메시지 지연, 페이징 성공 후 초기 패킷 누락, UPF 버퍼 증가는 원인이 서로 다를 수 있습니다. 패킷과 제어 평면 상태를 네 단계로 추적합니다.
1. 동작과 일치 규칙을 확인합니다
하향링크 패킷이 실제로 예상한 UPF에 도착하고 올바른 PDR과 일치하는지 확인합니다. FAR ID를 따라가며 Apply Action과 수락된 PFCP Session Modification 결과를 확인합니다. FAR이 여전히 오래된 접속 터널 정보를 이용해 전달한다면 버퍼링 매개변수를 조정하기 전에 규칙 및 터널 갱신을 조사해야 합니다.
2. 실제 적용되는 버퍼링 지침을 식별합니다
BAR ID 참조를 확인하고 적절한 메시지 맥락에서 최신 Create BAR 또는 Update BAR을 조사합니다. 두 패킷 수 필드를 구별하고 기능 지원을 확인합니다. 설정된 한도를 실제 버퍼링 및 폐기 패킷과 대조해야 합니다. 제안된 수량은 물리적 메모리를 예약하지 않으며 모든 패킷이 재연결까지 유지됨을 보장하지 않습니다.
3. 보고와 처리를 확인합니다
PFCP Session Report Request, Downlink Data Report, PDR ID 및 대응 응답을 찾습니다. QoS 흐름별 보고 범위, 알림 억제, 확장 버퍼링, 실패 원인을 확인합니다. 보고가 수락되었지만 페이징이 이어지지 않으면 BAR 결함으로 단정하지 말고 SMF-AMF 교환과 UE 도달 가능성 조건을 조사해야 합니다.
4. 복구 후 전달을 확인합니다
Service Request가 성공한 후 SMF가 FORW와 현재 접속 측 주소 및 TEID를 복원하는지 확인합니다. N6 수신, N3 출력, 버퍼 카운터를 비교합니다. UE에 도달할 수 있어도 FAR이 BUFF에 남아 있거나 터널 정보가 잘못되었거나 버퍼링 기간이 만료되었거나 패킷이 이미 폐기되었다면 데이터를 받지 못할 수 있습니다.
자주 묻는 질문
BUFF가 패킷을 분류하려면 BAR이 필요합니까?
아닙니다. PDR이 트래픽을 분류하고 FAR이 BUFF를 요청합니다. BAR은 제공되고 연결되었을 때 구체적인 버퍼링 지침을 제공하며, 또 다른 패킷 분류기가 아닙니다.
Suggested Buffering Packets Count가 없으면 잘못된 설정입니까?
아닙니다. 해당 필드는 UDBC 지원에 의존하며 확장 하향링크 패킷 수 필드와 다릅니다. 누락을 판단하기 전에 메시지 맥락, 협상된 기능, 기존 BAR 상태를 확인해야 합니다.
모든 Downlink Data Report가 페이징을 유발합니까?
아닙니다. SMF와 AMF는 도달 가능성, 접속, 정책 조건을 적용합니다. 보고는 사용자 평면 재활성화, 확장 버퍼링, 실패 처리로 이어질 수 있으며, 페이징은 절차의 가능한 일부일 뿐입니다.
재연결이 성공해도 패킷이 손실될 수 있는 이유는 무엇입니까?
복구 전에 버퍼가 한도에 도달했거나 보관 시간이 만료되었을 수 있습니다. FAR 또는 터널 갱신이 불완전할 수도 있습니다. 재연결 성공만으로 보관된 패킷 상태나 N3 전달 재개를 확인할 수는 없습니다.
참고 자료
3GPP TS 29.244 V18.7.0: 5.2.3–5.2.4, 7.5.2.6, 7.5.4.11, 7.5.8–7.5.9, 8.2.28–8.2.30, 8.2.100절은 FAR/BAR 처리, 보고, 버퍼링 정보 요소를 다룹니다.
3GPP TS 23.502 V18.9.0: 4.2.3.3절은 Network Triggered Service Request, 데이터 알림, 도달 가능성 예외, 확장 버퍼링을 설명합니다.
