5G **SA(Standalone)**는 LTE EPC 없이 **5G Core(5GC)**만으로 동작하는 구조입니다.
5G Core의 특징은 **Service-Based Architecture(SBA)**이며, 대부분의 네트워크 기능(NF)이 HTTP/2 기반 API로 통신합니다.
먼저 전체 구조를 간단히 보면 다음과 같습니다.
|
gNB (DU / CU / VCU)
|
AMF
|
+-----------------------------+
| NRF | NSSF | UDM |
| PCF | NEF | UDSF |
| AF | SEPP |
+-----------------------------+
|
SMF (P-GW-C 역할)
|
UPF (P-GW-U 역할)
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Data Network
아래는 질문에 나온 장비들을 약어, 역할, 설명, 중요도 중심으로 정리한 표입니다.
5G SA Signaling Network 주요 기능
| 장비 | 풀네임 | 역할 | 설명 | 중요도 |
|---|---|---|---|---|
| UDM | Unified Data Management | 가입자 데이터 관리 | 5G 가입자 프로파일 관리 (HSS 역할) | ★★★★★ |
| UDSF | Unstructured Data Storage Function | 데이터 저장 | NF들이 사용하는 공용 데이터 저장소 | ★★★ |
| PCF | Policy Control Function | 정책 제어 | QoS, charging, 정책 관리 | ★★★★★ |
| SEPP | Security Edge Protection Proxy | 로밍 보안 | inter-PLMN signaling 보안 | ★★★★ |
| AF | Application Function | 서비스 연동 | 외부 애플리케이션과 5G 코어 연동 | ★★★ |
| NRF | Network Repository Function | NF 등록 | 네트워크 기능 discovery | ★★★★★ |
| NSSF | Network Slice Selection Function | 슬라이스 선택 | UE에 맞는 네트워크 슬라이스 선택 | ★★★★ |
| NEF | Network Exposure Function | API gateway | 외부 서비스에 네트워크 기능 제공 | ★★★ |
| P-GW-C + SMF | Session Management Function | 세션 제어 | PDU session 관리 (EPC PGW-C 역할) | ★★★★★ |
| P-GW-U + UPF | User Plane Function | 데이터 전달 | 사용자 데이터 forwarding | ★★★★★ |
| AMF | Access and Mobility Management Function | mobility control | UE registration 및 mobility 관리 | ★★★★★ |
| VCU | Virtual Central Unit | RAN 제어 | gNB control plane 기능 | ★★★ |
| DU | Distributed Unit | RAN 처리 | 물리 계층 및 real-time 처리 | ★★★ |
각 장비 상세 설명
1. UDM (Unified Data Management)
5G에서 가입자 데이터 관리 기능
기능
-
subscription data
-
authentication data
-
mobility data
구조
|
UDM
비교
| LTE | 5G |
|---|---|
| HSS | UDM |
2. UDSF (Unstructured Data Storage Function)
NF들이 공유하는 데이터 저장소
예
-
session data
-
application state
-
temporary network data
특징
3. PCF (Policy Control Function)
정책 제어 서버
기능
-
QoS 정책
-
charging 정책
-
traffic control
연결
|
SMF
|
UPF
비교
| LTE | 5G |
|---|---|
| PCRF | PCF |
4. SEPP (Security Edge Protection Proxy)
로밍 signaling 보안 장비
역할
기능
-
topology hiding
-
encryption
-
filtering
구조
|
SEPP
|
SEPP
|
Operator B
5. AF (Application Function)
외부 애플리케이션 연동
예
-
video streaming
-
IoT 서비스
-
edge application
연결
|
NEF
|
5G Core
6. NRF (Network Repository Function)
5G SBA의 핵심
역할
즉
예
7. NSSF (Network Slice Selection Function)
UE가 사용할 network slice 선택
기능
예
| 서비스 | slice |
|---|---|
| IoT | mMTC |
| AR/VR | eMBB |
| 자동차 | URLLC |
8. NEF (Network Exposure Function)
외부 API gateway
기능
예
-
location API
-
QoS API
9. SMF (Session Management Function)
세션 제어 기능
역할
IP allocation
policy control
비교
| LTE | 5G |
|---|---|
| PGW-C | SMF |
10. UPF (User Plane Function)
사용자 데이터 전달
역할
traffic routing
QoS enforcement
비교
| LTE | 5G |
|---|---|
| PGW-U | UPF |
11. AMF (Access and Mobility Management Function)
5G control plane 핵심
기능
mobility management
authentication
비교
| LTE | 5G |
|---|---|
| MME | AMF |
12. VCU (Virtual Central Unit)
5G RAN 구조
gNB는 다음으로 분리됩니다.
DU
CU
VCU는
기능
PDCP
control processing
13. DU (Distributed Unit)
RAN의 물리 처리 장비
기능
PHY
real-time radio processing
구조
|
RU
5G SA 핵심 구조
|
gNB (DU / VCU)
|
AMF
|
SMF
|
UPF
|
Data Network
지원 기능
UDM
PCF
NSSF
NEF
AF
SEPP
UDSF
LTE EPC → 5G Core 비교
| LTE | 5G |
|---|---|
| MME | AMF |
| HSS | UDM |
| PCRF | PCF |
| PGW-C | SMF |
| PGW-U | UPF |
5G signaling 프로토콜
| 인터페이스 | 프로토콜 |
|---|---|
| SBI | HTTP/2 |
| N2 | NGAP |
| N3 | GTP-U |
| N4 | PFCP |
핵심 요약
5G SA signaling 네트워크 핵심 구성
SMF → session control
UPF → data plane
UDM → subscriber database
PCF → policy control
NRF → NF registry
NSSF → slice selection
SEPP → roaming security
✔ 한 줄 핵심
5G SA는 Service-Based Architecture 기반의 NF 구조이며 AMF, SMF, UPF, UDM, PCF, NRF가 핵심 signaling 기능을 담당합니다.