5G 코어와 네트워크 슬라이싱이란?
5G 코어 네트워크는 클라우드 네이티브 아키텍처로 완전히 재설계되었습니다. 네트워크관리사 시험에서는 5G 아키텍처의 핵심 개념인 SBA(Service-Based Architecture)와 네트워크 슬라이싱을 중점적으로 다룹니다.
5G 코어 아키텍처 (5GC)
서비스 기반 아키텍처(SBA)
- 마이크로서비스 기반: 각 네트워크 기능(NF)이 독립적 서비스로 동작. HTTP/2 + JSON 통신
- AMF(Access and Mobility Management Function): 접속·이동성 관리. UE 등록·인증·핸드오버
- SMF(Session Management Function): 세션 관리. IP 주소 할당. QoS 설정. UPF 제어
- UPF(User Plane Function): 데이터 평면 처리. 패킷 라우팅·포워딩·QoS 집행. N6 인터페이스로 외부 연결
- PCF(Policy Control Function): 정책 제어. QoS·과금·접속 허가
- NRF(Network Repository Function): NF 등록·발견. 마이크로서비스 디렉터리
- AUSF(Authentication Server Function): 5G AKA·EAP-AKA 인증
제어 평면·사용자 평면 분리(CUPS)
- SMF(CP) + UPF(UP) 분리: 사용자 평면을 엣지에 분산 배치 가능. 트래픽 로컬 처리
- N4 인터페이스: SMF-UPF 간 PFCP(Packet Forwarding Control Protocol) 사용
- MEC(Multi-access Edge Computing): UPF를 기지국 근처에 배치. 초저지연 서비스
네트워크 슬라이싱
슬라이싱 개념
- 정의: 단일 물리 인프라를 논리적으로 분리해 서로 다른 서비스 요구사항의 가상 네트워크 제공
- S-NSSAI: Single Network Slice Selection Assistance Information. 슬라이스 식별자. SST(Slice/Service Type) + SD(Slice Differentiator)
- SST 표준값: 1=eMBB(향상된 모바일 광대역), 2=URLLC(초저지연), 3=mMTC(대규모 IoT)
슬라이싱 구현
- RAN 슬라이싱: gNB에서 무선 자원 분리. PRB(Physical Resource Block) 할당 정책
- 코어 슬라이싱: 슬라이스별 독립 SMF·UPF 인스턴스 또는 공유 인스턴스
- 격리 수준: 완전 격리·공유·하이브리드. 성능 보장 vs 효율성 트레이드오프
- NSMF(Network Slice Management Function): 슬라이스 생명주기 관리
QoS 프레임워크
- 5QI(5G QoS Identifier): QoS 프로파일 식별자. GBR/Non-GBR 플로우. 지연·손실·우선순위 파라미터
- QoS Flow: 5G의 QoS 처리 단위. PDU 세션 내 여러 QoS 플로우 가능
- DSCP 매핑: 5G QoS 마킹을 IP DSCP로 변환. DN(Data Network) 구간 QoS 연속성
시험 핵심 포인트
- SBA: 5GC의 핵심. HTTP/2 기반 마이크로서비스. NF 간 Service-based Interface
- CUPS: 제어 평면(SMF)과 사용자 평면(UPF) 분리. MEC 구현의 기반
- S-NSSAI: 네트워크 슬라이스 식별자. SST(서비스 유형) + SD(차별화 정보)
- eMBB/URLLC/mMTC: 5G 세 가지 사용 사례 시나리오
마무리
5G 코어는 클라우드 네이티브 원칙을 네트워크 인프라에 적용한 혁신입니다. 네트워크 슬라이싱으로 단일 인프라에서 다양한 버티컬 서비스를 동시에 지원할 수 있습니다.