1. 5GC, 5GCN (5G Core Network) : 5G 코어망
ㅇ 기존 EPC를 기반으로 설계되었으나, 추가적으로 다음과 같은 향상된 3개 기능 부여
- 서비스 기반의 아키텍처
- 네트워크 슬라이싱 지원
- 제어평면/사용자평면 분리
2. 5G 코어망의 기능 확장
ㅇ 서비스 기반의 아키텍처 (SBA, Service-Based Architecture)
- 노드 보다는 코어 네트워크가 제공하는 서비스와 기능에 중점을 두고 있음
. 코어망 기능이 고도로 가상화되어 감에 따라,
. 범용 컴퓨터 하드웨어 위에서 구동되므로,
. 이렇게 서비스 관점의 접근 방식이 자연스러움
ㅇ 네트워크 슬라이싱 (Network Slicing)
- 다양한 네트워크 요구 사항을 맞춤 충족하기 위해,
- 네트워크 자원,서비스를 가상적으로 분리 제공하는 기술적 개념
ㅇ 제어평면/사용자평면 분리 (CUPS : Control and User Plane Separation)
- 두 평면의 용량을 독립적으로 확장할 수 있는 기능 등을 포함
. 例) 제어 평면 용량이 더 필요하면, 사용자 평면과 독립적으로, 용량 추가 용이
3. 5G 코어망의 주요 네트워크 기능 (NF, Network Function)
ㅇ AMF (Access and Mobility Management Function) : 접속 및 이동성 관리, 단말 인증 처리 등
- 접속 및 이동성 관리 기능으로, 단말(UE)의 초기 접속 요청을 처리하고, NAS 메시지 관리,
UE 인증, 위치 등록, 핸드오버 등 이동성 관련 기능을 수행함
ㅇ SMF (Session Management Function) : 세션 관리, IP 주소 할당
- 세션 설정/유지/해제를 담당, IP 주소 할당, PDU 세션 관리, 정책 기반 라우팅 결정 등을 수행함
ㅇ UPF (User Plane Function) : 사용자 데이터 처리
- 패킷 라우팅/포워딩, 패킷 검사, 서비스 품질(QoS) 처리, 패킷 필터링, 트래픽 측정 등
- RAN과 외부 네트워크(인터넷) 사이의 게이트웨이 역할
ㅇ NRF (Network Repository Function) : NF 검색 및 등록 관리, 서비스 디스커버리
- 네트워크 기능(NF) 인스턴스의 등록과 검색을 담당, NF 간 서비스 디스커버리 및 연결을 지원함
ㅇ PCF (Policy Control Function) : 정책 관리, QoS 및 과금 정책 제어
- 네트워크 전반의 정책 및 제어 기능을 수행하며,
QoS 정책·과금 정책 등을 중앙에서 관리하고 SMF 등 다른 NF에 정책 결정을 제공함
ㅇ AUSF (Authentication Server Function)
- 사용자 인증 기능을 담당, 단말(UE)과 네트워크 간의 인증 절차를 수행하고,
UDM으로부터 구독자 인증 데이터를 받아 처리함
ㅇ UDM (Unified Data Management)
- 가입자 정보 관리 기능으로, 가입자 프로필, 인증 데이터, 서비스 구독 정보 등을 통합 관리,
AMF,AUSF,SMF 등 여러 NF에 데이터를 제공함
ㅇ NSSF (Network Slice Selection Function)
- 네트워크 슬라이스 선택 기능으로, 단말이 접속 시 어떤 슬라이스(SST, SD)에 할당될지를 결정,
AMF에 슬라이스 관련 정보를 제공함
ㅇ NEF (Network Exposure Function)
- 외부 애플리케이션(API)과의 연동 기능을 담당하며, 외부 애플리케이션 서버가
5G 네트워크 기능(NF)에 안전하게 접근할 수 있도록 API 형태로 기능을 노출함
ㅇ AF (Application Function)
- 응용 서비스 관련 제어 기능을 수행하며, 외부 응용(예: 콘텐츠, IoT 플랫폼 등)과
네트워크 정책(PCF)을 연동시켜 QoS 요구사항이나 서비스 특성을 전달함
ㅇ DN (Data Network)
- 사용자 데이터가 실제로 전달,처리되는 외부 네트워크로,
인터넷, 사설망, 기업망, 응용 서버 등 다양한 데이터 종단점(Destination)을 포함함
※ 이들 다양한 NF 기능들이,
- 범용 컴퓨터 하드웨어 위에서, 가상화된 채 S/W화되어 배포되고,
. 각각 독립된 객체 역할을 갖고, 서비스 제공자,서비스 사용자로써 상호 동작함
- 또한, API 인터페이스를 통해,
. 서비스의 재사용,재구성이 가능함
4. 5G 코어망의 참조점
ㅇ N1 : UE와 AMF 사이의 참조점
ㅇ N2 : RAN과 AMF 사이의 참조점
ㅇ N3 : RAN과 UPF 사이의 참조점
ㅇ N4 : SMF와 UPF 사이의 참조점
ㅇ N6 : UPF와 DN(데이터 네트워크) 사이의 참조점
ㅇ N9 : 두 UPF 사이의 참조점