어쩌다보니, 외국계 통신사에서 근무를 하고있기도 하고 ,, 생각보다 관련된 한국어 자료가 많이 없어서
오늘은 5G 아키텍처와 용어에 대해 간단히 알아보는 시간을 가져보도록 하겠습니다.
5G 코어 아키텍처의 주요 구성요소는 다음과 같습니다.
1. UE ( User Equipment )
- 개념 : 스마트폰, IoT , 디바이스, 차량 등 사용자의 단말
- 역할: 네트워크에 최초로 접속해 데이터를 송수신함
2. gNB ( Next Generation NodeB )
- 개념 : 5G 전용 무선 기지국
- 역할 : UE 와의 무선 통신, 무선 자원 관리, 신호 처리, 상위 코어망과의 데이터 / 제어 신호 전달
3. NG-RAN
- 구성 : 복수의 gNB 로 구성된 5G 용 무선 접속망
4. 5GC ( 5G Core Netowkr )
- AMF : 신호 처리 및 mobility (이동성) 관리를 담당
- SMF : 세션 설정, 수정 및 해제를 관리함
- UPF : 사용자 데이터 트래픽 처리
- AUSF : 사용자 인증 처리
- NRF : NF 프로파일 등록, 관리 및 서비스 탐새 ㄱ지원
- UDM : 가입자 데이터 관리
- PCF : 컨트롤 플레인 서비스에 대한 정책 규칙 제공
- NSSF : 서비스 요청에 대한 적절한 네트워크 슬라이스 선택함
- NEF : 외부 시스템이 네트워크 서비스와 기능에 안전하게 접근할 수 있도록 함
- AF : 제어 평면의 동작에 영향을 미치는 어플리케이션을 나타냄
네트워크 기능들은 Namf, Nsmf, Nausf, Nnrf, Nudm, Npcf, Nnssf, Nnef, Naf와 같은 SBIs를 통해 상호작용합니다.
또한, 해당 아키텍처에는 NG UE(Next Generation User Equipment)와 데이터 네트워크 등 외부 엔티티와 연결하기 위한 N1, N2, N3, N4, N6 인터페이스가 포함되어 있습니다.
이 아키텍처를 통해 네트워크 슬라이싱과 같은 5G 기능을 유연하고 효율적으로 처리할 수 있습니다.
또한, 네트워크 슬라이싱은 다양한 고객 요구와 서비스 필요에 맞춰 동일한 물리적 인프라에서 여러 가상 네트워크를 생성할 수 있게 합니다.
5. DN ( Data Network )
- 개념 : 인터넷, 기업 내망, 애플리케이션 서버등 외부 네트워크
동작 과정: UE → gNB → 5GC → DN (예시: 접속 및 데이터 통신 플로우)
- 동기화 및 초기 접속
- gNB가 동기화 신호(PSS/SSS), 마스터/서브 정보(MIB/SIB)를 브로드캐스트.
- UE가 신호 수신 후 적합한 gNB 탐색/빔 선택.
- 랜덤 액세스 및 연결
- UE → gNB에 랜덤 액세스 프리앰블 전송.
- gNB가 응답(타이밍 어드밴스, 임시 아이디, 자원 할당 등)
- RRC (Radio Resource Control) 연결
- UE가 gNB에 RRCSetupRequest → gNB가 RRCSetup → UE가 RRCSetupComplete.
- 네트워크 등록/인증
- UE가 Registration Request(등록 요청, 자격 정보 포함) → gNB→ AMF(코어).
- AMF ↔ AUSF/UDM을 통한 인증, 보안 키 설정
- 네트워크 접속 승인
- 등록/보안 후, AMF가 Registration Accept로 승인을 내려줌.
- 세션 설정
- UE가 PDU Session Establishment Request로 데이터 세션 요청.
- SMF/UPF 할당, 경로 설정, 라우팅 테이블, QoS 설정 등
- 실제 사용자 데이터 송수신
- UPF ↔ gNB ↔ UE를 통해 데이터 트래픽 처리 시작.
- 핸드오버/이동성
- UE가 이동할 때, gNB 간 Xn 인터페이스를 통한 핸드오버 절차 진행.
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