5G **NSA(Non-Standalone)**는 LTE EPC 코어를 기반으로 5G NR을 추가한 구조입니다.
따라서 signaling network에도 LTE EPC 장비 + 기존 2G/3G 장비 + interconnect 장비가 함께 존재합니다.
질문에 나온 장비들은 대부분 EPC / IMS / Interconnect / Legacy Core에 걸쳐 있습니다.
먼저 NSA 전체 signaling 개념 구조를 보면 다음과 같습니다.
UE
|
gNB / eNB
|
MME
|
+-------------+--------------+
| | |
HSS PCRF SGW-C
| | |
DEA PCEF SGW-U
|
STP → HLR → MSC → SMSC
|
IGW
|
gNB / eNB
|
MME
|
+-------------+--------------+
| | |
HSS PCRF SGW-C
| | |
DEA PCEF SGW-U
|
STP → HLR → MSC → SMSC
|
IGW
아래는 요청한 장비들을 약어, 역할, 설명, 중요도 중심으로 정리한 표입니다.
5G NSA Signaling Network 주요 장비
| 장비 | 풀네임 | 역할 | 설명 | 중요도 |
|---|---|---|---|---|
| HSS | Home Subscriber Server | 가입자 DB | LTE/IMS 가입자 프로파일, 인증 정보 저장 | ★★★★★ |
| DEA | Diameter Edge Agent | Diameter 라우터 | Diameter signaling routing 및 보안 | ★★★★★ |
| ER | Edge Router | IP Edge 라우팅 | 코어 네트워크 외부 트래픽 라우팅 | ★★★ |
| MME | Mobility Management Entity | LTE control plane | UE attach, 인증, mobility 관리 | ★★★★★ |
| PCEF | Policy and Charging Enforcement Function | 정책 enforcement | QoS 정책 및 트래픽 제어 | ★★★★ |
| Policy Decision Function | 정책 결정 | QoS 정책 및 서비스 정책 결정 | ★★★ | |
| GW (PGW) | Packet Gateway | 인터넷 gateway | UE IP 할당 및 인터넷 연결 | ★★★★★ |
| PCRF | Policy and Charging Rules Function | 정책 제어 | QoS 및 charging policy 생성 | ★★★★★ |
| S-GW-C | Serving Gateway Control Plane | SGW control | 사용자 세션 control | ★★★★ |
| S-GW-U | Serving Gateway User Plane | SGW user plane | 사용자 데이터 forwarding | ★★★★ |
| IGW | Interconnect Gateway | 외부망 연결 | 외부 네트워크 및 roaming 연결 | ★★★ |
| HLR | Home Location Register | 가입자 DB | 2G/3G subscriber database | ★★★★ |
| STP | Signal Transfer Point | SS7 라우터 | SS7 signaling routing | ★★★★ |
| MSC | Mobile Switching Center | circuit switching | 음성 통화 제어 | ★★★★ |
| SMSC | Short Message Service Center | SMS 서버 | SMS 저장 및 전달 | ★★★ |
장비별 상세 설명
HSS
LTE 가입자 데이터베이스
저장 정보
-
IMSI
-
서비스 프로파일
-
authentication vector
-
위치 정보
연결
MME ↔ HSS (Diameter S6a)
DEA (Diameter Edge Agent)
Diameter signaling router
기능
-
Diameter routing
-
load balancing
-
topology hiding
-
security filtering
구조
MME
|
DEA
|
HSS
|
DEA
|
HSS
MME
LTE control plane 핵심 장비
주요 기능
Attach
Authentication
Bearer setup
Mobility management
Authentication
Bearer setup
Mobility management
인터페이스
| 인터페이스 | 대상 |
|---|---|
| S1-MME | eNodeB |
| S6a | HSS |
| S11 | SGW |
PCRF
정책 제어 서버
역할
QoS policy
Charging rule
Traffic management
Charging rule
Traffic management
연결
PCRF
|
Diameter Gx
|
PGW / PCEF
|
Diameter Gx
|
PGW / PCEF
PCEF
PCRF 정책을 실제 적용하는 장비
보통 PGW 내부 기능
기능
QoS enforcement
Traffic shaping
Charging trigger
Traffic shaping
Charging trigger
SGW-C / SGW-U
LTE EPC에서 control/user 분리 구조
SGW-C
세션 control
SGW-U
user data forwarding
IGW
Interconnect Gateway
역할
외부 네트워크 연결
roaming 연결
IPX/GRX 연결
roaming 연결
IPX/GRX 연결
HLR
2G/3G 가입자 DB
HSS 이전 시스템
저장 정보
IMSI
MSISDN
서비스 정보
MSISDN
서비스 정보
STP
SS7 signaling router
기능
Global Title Translation
MAP routing
load balancing
MAP routing
load balancing
MSC
2G/3G 음성 core
기능
Call control
roaming
SMS routing
roaming
SMS routing
SMSC
SMS 서버
기능
SMS store & forward
SMS routing
delivery report
SMS routing
delivery report
5G NSA에서 legacy 장비가 필요한 이유
NSA 구조
5G NR
|
LTE EPC
|
LTE EPC
따라서
MME
HSS
SGW
PGW
HSS
SGW
PGW
가 그대로 사용됩니다.
또한
SMS
VoLTE fallback
roaming
VoLTE fallback
roaming
때문에
HLR
MSC
STP
SMSC
MSC
STP
SMSC
도 같이 존재합니다.
signaling 프로토콜 관계
| 장비 | 프로토콜 |
|---|---|
| MME | Diameter |
| HSS | Diameter |
| PCRF | Diameter |
| PGW | GTP / Diameter |
| STP | SS7 |
| HLR | SS7 MAP |
| MSC | SS7 ISUP |
| SMSC | SS7 MAP |
전체 signaling 구조 (NSA)
UE
|
eNB / gNB
|
MME
|
DEA
|
HSS
|
PCRF
|
PGW / PCEF
|
SGW-C / SGW-U
|
IGW
|
STP
|
HLR
|
MSC
|
SMSC
|
eNB / gNB
|
MME
|
DEA
|
HSS
|
PCRF
|
PGW / PCEF
|
SGW-C / SGW-U
|
IGW
|
STP
|
HLR
|
MSC
|
SMSC
중요도 기준
| 중요도 | 의미 |
|---|---|
| ★★★★★ | Core control 핵심 |
| ★★★★ | 핵심 control node |
| ★★★ | 지원 서비스 |
✅ 핵심 요약
5G NSA signaling network는 실제로는 다음 구조입니다.
LTE EPC core
+
IMS
+
Legacy 2G/3G core
+
IMS
+
Legacy 2G/3G core
즉
MME / HSS / PCRF / SGW / PGW
+
STP / HLR / MSC / SMSC
+
STP / HLR / MSC / SMSC
가 함께 존재합니다.