Architecture model and concepts

5G 시스템 아키텍처는 배포 환경에서 데이터 연결 및 서비스를 지원하여 다음과 같은 기술을 사용할 수 있도록 정의됨

• Network Function Virtualization
• Software Defined Networking

5G 시스템 아키텍처는 식별된 경우 제어부(CP) 네트워크 기능 간의 서비스 기반 상호 작용을 활용해야함

• 사용자 평면(UP), 제어 평면(CP) 기능 분리
  - 중앙집중식 위치, 분산형 위치
• 기능 설계 모듈화
• 재사용 가능

Architecture reference model

5G 아키텍처는 서비스 기반으로 정의되며
네트워크 기능 간의 상호 작용은 두가지 방식으로 표현됨

1. service-based representation
   Control Plane 내의 Network function이 다른 공인 Network function에 엑세스할 수 있도록 함

2. reference point representation
   point-to-point 의 reference point(N11)에 의해 설명되는 Network function에서 NF 서비스 간의 상호 작용이 존재함을 보여줌

reference point representation -> 2개의 service-based representation

Network Function

User Plane Management

General

user plane function(s)는 PDU 세션의 사용자 평면 경로를 처리
3GPP 규격은 지정된 PDU 세션에 대해 단일 UDF 또는 여러 UDF를 사용하는 배포를 지원

Control of User Plane Forwarding

SMF가 user-plane 패킷 전달을 제어한다

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7.1 Network Function Service Framework

7.1.1 General

Service Framework Functionalities

• service registration/de-registration
• consumer authorization
• service discovery
• inter service communication

  Communication models for NF/NF services interaction
  하나의 동일한 network에서 공존할 수 있음
  
  
  > model A
  NRF 상호 작용 없이 직접 통신
  1) consumer는 producer의 "NF profile"로 구성되며, 자신이 선택한 producer와 직접 communicate
  
  > model B
  NRF 상호 작용과의 직접 통신
  1) consumer는 NRF를 쿼리하여 검색 수행
  2) 검색 결과에 따라 consumer가 선택
  3) consumer는 선택한 producer에게 request 전송
  
  > model C
  위임된 검색이 없는 간접통신
  1) consumer는 NRF를 쿼리하여 검색
  2) 검색 결과에 따라 consumer는 NF set 또는 NF set의 특정 NF Instance를 선택
  3) consumer는 NF service Instance 또는 NF service Instance set를 가리키는
  선택한 service producer의 주소가 포함된 SCP로 request를 전송
  4) 후자의 경우 SCP는 NF service Instance 선택
  5) 가능한 경우 SCP는 NRF와 상호 작용하여 위치, 용량 등의 선택 매개변수를 얻음
  6) SCP는 요청을 선택한 NF service producer Instance로 라우팅
  
  > model D
  검색 위임을 통한 간접 통신
  1) consumer는 적합한 producer를 찾는 데 필요한 모든 검색 및 선택 매개 변수를 service request에 추가
  2) SCP는 request address와 request message의 검색 및 선택 매개 변수를 사용하여 request를 적합한 producer Instance로 라우팅
  3) SCP는 NRF를 사용하여 검색을 수행하고 검색 결과를 얻을 수 있음

NF 서비스 지정 기준

• end to end 기능을 설명하는 시스템 절차에서 파생됨
• 서비스는 또한 다른 3GPP 사양의 정보 흐름을 기반으로 정의
• NF service는 NF service 소비자와 NF service 생산자 간에

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7.1.2 NF Service Consumer - NF Service Producer interations

1. request - response

• Control Plane NF_B는 다른 Control Plane NF_A로부터 작업을 수행하거나 정보를 제공하는 특정 NF 서비스를 제공하도록 request 받음

• NF_B는 NF_A의 request에 따라 NF service 제공
  request 수행하기 위해 NF_B는 다른 NF의 NF service 사용 가능

• request-response 매커니즘에서 통신은 두 NF(consumer/producer) 간의 1:1 통신이며, 특정 기간 내에 consumer의 request에 대한 producer의 일회성 response가 예상됨

• NF service producer는 후속 request에 적합한 NF service producer instance를 선택하기 위해 NF service consumer가 사용할 수 있는 Binding Indication을 response에 추가 가능

• 간접적인 통신을 위해 NF service consumer는 Binding Indication 라우팅 Binding Indication으로 복사하고,
  이후 request에 포함되어 SCP가 적합한 NF service producer instance를 discovery 하는데 사용

2. subscribe - notify

NF_A는 다른 제어부 NF_B가 제공하는 NF 서비스에 가입함

• Control Plane NF_A는 다른 Control Plane NF_B가 제공하는 NF service에 Subscribe

• 여러 Control Plane NF가 동일한 Control Plane NF service에 Subscribe할 수 있음
  NF_B는 이 NF service 결과를 이 NF service에 Subscribe한 관심있는 NF에게 Notify

• Subscribe request에는 NF service producer의 event notification을 전송해야하는 NF service consumer의

  • endpoint(ex: Notification Target Address) 및
  • Notification Correlation ID(ex: notification URL)가
    포함되어야 함