엔지니어들은 노드를 격리시킴으로써 5GC 네트워크의 개별 인터페이스, 노드 또는 노드 그룹과 전체 기능을 엔드-투-엔드 접근법으로 테스트할 수 있다. 기능과 서비스를 검증하는 데는 여러 노드 전반의 UE 시뮬레이션이 중요하다. 주요 핵심영역에는 다양한 노드 수준 시나리오의 성능 관련 UPF, 액세스·이동성관리기능(AMF), SBA 노드 테스트가 포함된다.

노드 격리 접근법으로 UPF를 테스트하는 경우 노드는 Control plane과 User plane에서 모두 실행된다. 테스트 툴은 5G 기지국(gNB), SMF, 데이터 네트워크의 시뮬레이션을 담당한다. 또 UPF 성능은 다양한 시나리오에서 평가해야만 한다. 엔지니어는 단일 또는 여러 노드의 핵심성과지표(KPI)를 검증해야 하는데, UPF의 경우 서비스 품질(QoS) 검증이 특히 중요하다.

그림 3은 UDF 격리 이용 사례를 보여준다.

AMF의 경우 UE는 N1/N2 인터페이스를 통해 연결 및 세션 정보를 전송한다. AMF는 연결 및 이동성 관리 작업을 처리해야 하는데, 세션 관리와 관련된 모든 메시지는 N11 참조 인터페이스에서 SMF를 통해 전달된다.

AMF를 테스트할 때는 Control plane 기능 및 용량 테스트에 주의해야 한다. AMF를 단독으로 테스트하려면 gNB의 N1/N2 인터페이스 조정 테스트와 SBA 노드의 시뮬레이션이 필요하다. AMF는 서로 다른 노드 레벨 시나리오와 성능 시나리오에서 테스트해야 한다.

그림 4는 AMF 단독 이용 사례를 보여준다.

UPF 및 AMF 테스트와 마찬가지로 SBA 노드 테스트를 위해 다양한 노드 레벨 및 성능 테스트 시나리오를 배치하는 것이 중요하다. 노드 레벨에서는 네트워크 리포지토리 기능(NRF), 노드 페일오버, 유연한 크기 조정 등록을 위한 테스트가 특히 중요하다.

성능 관점에서는 UE 인증 및 컨텍스트 관리와 가입자 데이터 관리를 위한 다양한 절차의 속도를 검증해야 한다. SBA 노드는 생산자와 소비자 역할을 하고 있으며, 전체적인 접근에 있어 2개 역할을 모두 검증해야 한다.

그림 5는 SBA 노드 단독 이용 사례 중 하나를 보여준다.

5GC 네트워크 과제의 극복
3GPP는 2017년 12월 NSA 배포 옵션 승인과 함께 5G 구현 가속화를 발표했다. 그러나 이러한 배포 옵션은 진화된 패킷 핵심망(EPC) 연결을 위해 LTE 기지국을 사용하면서 기존의 4G 인프라의 부담이 증가하고 있다.

NSA 배포 옵션은 선택의 폭이 다양하다. MNO는 또한 SA 옵션을 직접 선택할 수 있으며 4G와 동시에 5G를 배포할 수 있다. 다양한 옵션은 유연성을 제공하지만 복잡성을 증가시키기도 한다.

또한 5GC 네트워크는 무선 사물인터넷(IoT) 기기의 폭발적 증가, 네트워크 트래픽의 대규모 성장, 실시간 애플리케이션을 지원할 것으로 예상된다. 이로 인해 5G는 기술 복잡성의 기하급수적으로 증가할 것으로 예상되고 있다.

지금도 5G 모바일 네트워크 배포는 가속화되고 있다. MNO는 5G 경쟁 시대에서 5GC 네트워크를 테스트하고 결함을 조기에 발견하기 위해 실제 환경을 에뮬레이션 할 수 있어야야 한다. 특히, 자동화 수단을 통해 지속적인 통합과 개발(CD/CI)을 지원해야만 한다.

무엇보다 이제 5GC 네트워크는 워크플로 전반에서의 테스트가 필요하다. 테스트 대상에는 설계, 구축, 배포, 유지보수까지 모두 포함된다. 추세에 따라, 전체 제품의 수명사이클을 지원하고, 각 단계에서 추적이 가능하며, 반복 가능한 결과를 생성하는 테스트 툴에 대한 요구가 늘고 있다. 그리고 이를 해결하기 위한 고민을 시작해야할 시기다.