5G코어(5GC) 네트워크 혁신을 위한 MEC/SBA 테스팅 접근법 ①

최태우 기자 / 기사승인 : 2019-11-15 10:53:21
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▲ [source=kaspersky lab blog]

5G는 네트워크 슬라이싱, 멀티 액세스 엣지컴퓨팅(MEC)과 같은 새로운 개념으로 핵심 네트워크를 변혁시키고 있다. MEC는 5G에 새롭게 도입되는 개념은 아니지만 5G 채택을 위한 핵심 요인 중 하나로 주목을 받고 있다. 


MEC는 엣지에서의 트래픽 오프로드를 가능하게 해주며 이는 서비스 딜리버리를 위한 5G 경제성을 달성하는 데 핵심적인 역할을 한다. 또한 MEC는 네트워크 대역폭을 확보하는 데 도움을 주며 초저지연과 같은 기술적인 이슈를 충족시켜준다.

MEC뿐만 아니라 5G코어(5GC) 네트워크 또한 서비스 기반 아키텍처(SBA)와 컨트롤유저플레인(control user plane)을 분리해서 배포 유연성을 향상시키는데 기여하고 있다. 이러한 변화는 엔지니어들에게 큰 과제로 부각되고 있으며, 이동통신기업(MNO)들 또한 5GC 네트워크 검증 부문에서의 새로운 테스트 접근법이 요구되고 있다.

MEC에 대한 3GPP 메커니즘 개요
과거 MNO와 네트워크장비제조업체(NEM)가 MEC를 구현하기 위해 3세대 파트너십 프로젝트(3GPP) 사양에 속하지 않는 전용박스(box), 호스트, 오케스트레이터를 사용해왔다. 3GPP는 MEC 구현을 위한 다양한 메커니즘을 제공하고 있는데, 유저플레인기능(UPF) 로컬 라우팅 및 스티어링, 애플리케이션 기능(AF)으로서의 MEC, 세션 서비스 연속성(SSC), 로컬 영역 데이터 네트워크(LADN)가 대표적인 예라고 할 수 있다.

UPF는 로컬 라우팅과 트래픽 스티어링에서 중요한 역할을 수행할 수 있다. 하나의 프로토콜데이터단위(PDU) 세션이 각기 다른 데이터 네트워크를 대상으로 다양한 N6 인터페이스를 가질 수 있다. Uplink classifiers(UL CL)는 스티어링된 트래픽과 일치하는 일련의 트래픽 필터를 작동시켜 트래픽 스티어링을 수행하는 기능을 담당한다.

MEC가 AF로 구현되면 정책제어기능(PCF)을 사용해 직접적으로 또는 네트워크 노출 기능(NEF)을 통해 간접적으로 UPF를 재선택하면서 트래픽 라우팅에 영향을 끼친다. 이러한 구현은 위치 기반 서비스 구현에 있어 전송 지연과 대역폭 소비를 모니터링하고 최적화하는 데 도움을 준다.

위치에 따라 서비스가 활성화되는 경우 사용자 컨텍스트 전송이 문제가 될 수도 있다. SSC는 사용자가 새로운 위치로 전환하는 데 도움을 주는 애플리케이션 인스턴스를 활성화함으로써 이러한 요구를 해결한다. 특히 3GPP의 SSC 메커니즘은 사용자 컨텍스트를 전송해야 하는 스테이트풀 애플리케이션에서 중요하다.

5G에서 MEC를 구현하기 위한 3GPP의 LADN 메커니즘을 통해 MNO는 애플리케이션의 가용성을 특정 지리적 영역으로 제한할 수 있다. 이 기능은 게임 애플리케이션이나 지리적 위치 서비스에 필요하며, 이는 특정 애플리케이션을 해당 요건을 충족할 수 있는 위치로 제한하는 데에도 도움이 될 수 있다.

SBA, CUPS로의 전환
SBA(Service Baesed Architecture)는 5GC 네트워크가 제공하는 혁신 기능 중 하나다. SBA는 레퍼런스 기준과 서비스 기반으로 표현된다. 레퍼런스 기준 표현은 두 네트워크 기능(NF) 사이의 점대점 상호작용을 나타내며, 서비스 기반 표현에서는 컨트롤플레인의 NF네트워크 기능은 서로 상호작용하면서 각자의 서비스에 접근할 수 있다.
 

▲ 그림1
그림 1은 SBA 아키텍처의 기준점 표현을 보여준다.

▲ 그림2
그림 2는 SBA 아키텍처의 서비스 기반 표현을 보여준다.

5GC 네트워크는 또한 4G에서 도입된 CUPS 개념도 사용한다. 기업들은 CUPS를 통해 사용자와 컨트롤플레인의 크기를 개별적으로 조정해야 하는 목표를 달성할 수 있다.

유저플레인의 구성 요소는 네트워크 엣지, 사용자와 더 가까운 위치에 자리한다. 따라서 3GPP 및 IMT-2020 목표의 엄격한 지연 요건을 충족하는 데 도움을 준다. CUPS는 또한 네트워크 슬라이스마다 다른 구성을 허용하는데, 이는 세션관리기능(SMF)과 UPF 인터페이스 사이의 N4 인터페이스에 같은 기준점을 재사용한다는 점에서 5GC 네트워크의 발판이 되는 요소라고 할 수 있다.

글 : 제시 카바조스(Jessy Cavazos) / 5G 산업용 솔루션 마케팅 담당 / 키사이트

 

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