이 글에서는 3GPP TS 38.300 내용을 기반으로 5G 네트워크의 각 구성 요소 (NG-RAN 및 5GC)를 설명한다.
<5G 네트워크 구조 시리즈>
5G 네트워크 구조 정리 (5G RAN과 5G Core)
5G 네트워크 구성요소의 역할 (1) - NG-RAN/gNB
5G 네트워크 구성요소
저번 글(→이동)에서 5G 네트워크의 구조 및 구성요소들의 종류에 대해 간단하게 정리했다. 혹시 5G의 구성요소에 대해서 익숙하지 않다면, 위의 글을 먼저 보고오면 도움이 될 것이다. 이번 글에서는 각 컴포넌트의 역할을 표준을 바탕으로 설명하고, 추가 필요한 부분을 조금 더 적어보고자 한다.
실제 통신사업자들이 5G 망을 구축할 땐 3GPP 표준에 근거해서 구축하므로 기본이 되지만, 사실 뜯어보면 사업자마다 구현하는 방식이 조금씩 다루므로 세부적인 내용은 추후 포스팅으로 남겨두겠다. 이번 포스팅에서는 NG-RAN 노드의 역할에 대해서만 다루도록 한다.
NG-RAN Node의 역할
그림 1에서 NG-RAN의 Node, 즉 기지국 (BS)는 gNB로 되어있다. 하지만, 5G 표준에서는 gNB 뿐 아니라 다른 종류의 node를 추가적으로 정의하고있다. 5G는 기본적으로 4G와의 DC (Dual Connectivity)를 지원하기 때문이다.
- gNB: UE에게 NR의 UP와 CP를 제공하는 (프로토콜을 제공하는) 노드
- ng-eNB: UE에게 4G의 UP와 CP를 제공하는 노드
NG-RAN Node의 가장 기초적인 역할은 사용자 (UE)에게 무선 인터페이스를 제공하는 것이다. 따라서, 수반되는 무선 (라디오) 자원 관리를 수행한다. 표준의 NG-RAN은 NR 프로토콜 스택 전체를 담당한다. 즉, Physical layer 뿐 아니라, 그 위쪽의 모든 레이어를 다룬다고 설명하고있다. 따라서, 실제 구현에서의 RRH (Radio resource head), BBU (Base band unit)의 역할을 모두 기술하고 있다고 볼 수 있다.
| 기능 | 세부기능 | 설명 |
| 라디오 자원 관리 (Radio Resource Management) |
라디오 베어러 제어 | RRC layer에서부터 내려오는 베어러 제어 |
| 라디오 수락 (admission) 제어 | 어떤 라디오를 네트워크로 수락할 지 제어 (Initial Access 및 Random Access) |
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| UE 연결 및 이동성 제어 | ||
| 동적 리소스 할당 (스케쥴링) | Uplink 및 Downlink 자원 할당 | |
| 라우팅 (Routing) |
AMF 선정 | 할당된 AMF가 없을 시 UE에게 적절한 AMF 선택 |
| CUPS에 의한 라우팅 | - 데이터 패킷은 UPF로 라우팅 - 제어 패킷은 AMF로 라우팅 |
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| 연결 (Connection) |
연결 설정 및 해제 | UE와의 인터페이스 (Uu) 설정 및 해제 |
| 페이징 메시지 스케쥴링 및 전송 | 통신 개시를 위한 Paging 메시지 전송 (UE의 상태 변경, INACTIVE/IDLE-->ACTIVE) |
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| 측정 리포트 (Measurement Report) 작성 |
UE의 이동 및 스케쥴링 정보 측정 및 측정 리포트 주기 설정 |
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| Dual connectivity 수행 | NR과 E-UTRA (4G) 간 인터워킹 지원 | |
| 세션 (Session) |
패킷 마킹 | Transport layer 레벨에서의 패킷 마킹 |
| 세션 관리 | 무선 인터페이스쪽의 PDU 세션 관리 | |
| 기타 | 네트워크 슬라이싱 지원 | - 가상화된 사용자 평면 - Vertical 에 의한 구조적 네트워크 슬라이싱 |
| QoS 흐름 관리 | 적절한 데이터 라디오 베어러 매핑 (Internet bearer, VoLTE bearer 등) |
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| RRC_INACTIVE 상태의 UE 지원 | UE의 상태 변경 모니터링 |
