[6G SBA #4] 어떻게 6G SBA를 Design할 것인가?

SBA 구조를 어떻게 재설계할 것인가?

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기존 5G SBA는 NF Discovery/Selection의 최적화와 구조 단순화를 통해 일정 수준의 효율성 개선이 가능하다.

그러나 이러한 접근만으로는 SBA가 갖는 근본적인 구조적 한계를 완전히 해소하기에는 부족하다.

 

여전히 NRF 중심의 discovery 구조, NF 간 강한 dependency, 반복적인 signalling, 그리고 중앙 집중 구조로 인한 병목 문제는 지속적으로 존재하며, 네트워크 규모가 커지고 새로운 서비스와 기능이 추가될수록 이러한 문제는 더욱 심화된다.

특히, discovery factor와 NF profile의 지속적인 확장은 selection 로직의 복잡도를 증가시키고,

NF 간 결합도를 높여 시스템 전체의 유연성과 확장성을 저해하는 방향으로 작용한다.

 

결과적으로, 기존 SBA는 부분적인 최적화나 구조 개선만으로는 해결하기 어려운 한계에 도달했으며, NF 간 상호작용 방식, 기능 분담, 그리고 전체 아키텍처 구조를 포함한 근본적인 재설계에 대한 논의도 이루어지고 있다.

 

따라서 향후 SBA의 진화는 단순히 discovery 절차를 개선하거나 구조를 단순화하는 것을 넘어,
의존성을 최소화하고, signalling을 줄이며, 보다 추상화되고 모듈화된 방식으로 NF 간 상호작용을 재구성하는 방향으로 나아가야 한다.

 

 

“SBA 구조를 어떻게 재설계할 것인가”

"기존 SBA 구조의 한계를 극복하기 위해, SBA 자체를 어떻게 새롭게 설계할 것인가"

기존 5G SBA는 NRF 기반 discovery 중심 구조 / NF 간 강한 dependency / 반복적인 discovery signaling / 중앙 집중 구조로 인한 병목을 갖고 있다. 따라서 단순 최적화가 아니라 절차, 구조, 역할을 포함한 SBA 자체를 재설계하려는 접근이 제시된다.

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Solution #1 : 6G Interconnection Framework  (Hwawei)

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문제 인식 : 기존 5G SBA는 NF discovery와 selection이 producer NF, consumer NF, SCP, NRF 간의 복잡한 협력에 의존하고 있어 구현이 어렵고 NF 간 의존성이 커진다.

구체적인 한계는 다음과 같다.

• discovery factor가 매우 많아지면서 selection 로직이 지나치게 복잡해지고
• 중앙 NRF에 NF profile이 집중되면서 부하가 커지며
• request forwarding 전에 discovery 절차가 반복되어 end-to-end 지연이 증가하고
• NF profile 변경 시 대용량 notification이 다수 NF로 확산되면서 signalling storm가 발생할 수 있다.

즉, 기존 SBA는 확장성, 효율성, 구현 단순성 측면에서 한계가 있으며,
새로운 NF나 capability가 추가될수록 consumer 측 부담과 inter-NF dependency가 더 커지는 구조라는 문제를 가진다.

 

 

핵심 방향성 : 기존 SBA의 discovery 중심 상호작용 구조를 그대로 유지하는 대신,

• NF consumer의 부담을 줄이고
• 실시간 discovery signaling을 최소화하며
• 분산 구조와 구조화된 데이터 모델을 기반으로
• 더 유연하고 확장 가능한 interconnection framework로 전환하자!

즉, 이 솔루션은 “NF 간 통신을 매번 discovery에 의존해 연결하는 구조”에서 “보다 추상화되고 모듈화된 interconnection 구조”로 바꾸려는 방향이다.

 

4가지 축 :

1. NF discovery/selection 책임의 재배치 :
   • NF consumer가 직접 복잡한 discovery/selection 로직을 수행하지 않고 producer side로 selection logic을 위임
   • NF consumer는 agentization을 통해 producer capability 변화에 적응
2. 실시간 discovery signaling 축소 :
   • NF consumer/SCP와 NRF-like function 간의 추가적인 실시간 discovery 절차를 줄여 message forwarding을 더 직접적이고 효율적으로 수행하자
3. 분산 토폴로지 및 구조화된 데이터 모델 : 중앙 집중형 단일 관리 구조 대신 distributed topology를 고려하자
   • discovery factor와 NF profile 항목을 routing / resilience / service-specific category로 재구성하여
     데이터 모델 단순화 및 확장성 확보하자
4. 절차의 모듈화와 동적 조합 : 네트워크 기능이나 절차를 고정된 end-to-end flow로 보기보다 필요한 기능 요소를 동적으로 조합할 수 있도록 modularization 지원

동작 철학 : 

• 기존 : “각 NF가 상대 NF를 찾고, 선택하고, 연결하기 위해 복잡한 discovery 절차를 반복 수행하는 구조”라
• 변경 : “NF 간 통신을 위한 연결 및 선택 구조를 네트워크 차원에서 더 추상화하고, 소비자 NF는 보다 단순화된 방식으로 동작하도록 하자”

한마디로 “복잡한 NF 간 직접 조정 구조를 줄이고, 더 유연한 네트워크 상호연결 프레임워크로 바꾸자”는 접근이다.

 

기대 효과 :

 

• NF consumer와 producer 간 의존성 감소 / 새로운 NF 또는 capability 추가 시 영향 범위 축소
• 실시간 discovery signaling 감소에 따른 message forwarding 효율 향상
• 중앙 NRF 부하 및 대용량 profile/notification 처리 부담 완화
• 데이터 모델 단순화 및 구조화에 따른 확장성 향상
• 다양한 NF-to-NF communication에 대한 장기적 호환성 확보
• 절차 모듈화를 통한 유연한 서비스 구성 가능

 

 

 

 

Solution #2 : Hybrid Centralized + Distributed Core (Jio Platforms)

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문제 인식 : 6G에서는 수십억 개의 디바이스가 연결되며, 이들은 크게 정적인 디바이스 (IoT, 센서 등)와 고이동성 디바이스 (모바일 UE)로 구분된다. 이때, 기존 5G SBA의 한계는 다음과 같다.

• 중앙 집중형 구조 → 대규모 정적 디바이스 트래픽 처리에 비효율적 → latency 증가 및 backhaul 부하 증가
• 완전 분산 구조 → 글로벌 상태 관리, roaming, 정책 일관성 유지가 어려움

즉, → “중앙 vs 분산” 어느 한쪽만으로는 scalability, efficiency, consistency를 동시에 만족하기 어렵다.

 

핵심 방향성 : 네트워크를 하나의 구조로 처리하는 대신, 기능과 트래픽 특성에 따라 Core를 계층적으로 분리하자!

 

Hybrid Centralized and Distributed Core Architecture

• Edge에서는 “지역 처리 최적화”
• Central에서는 “글로벌 관리 및 일관성 유지”

즉, → Centralized + Distributed를 결합한 Hybrid 구조로 전환

 

4가지 축 :

1. Core 계층 분리 (Central vs Edge)
   • Centralized Core: 글로벌 데이터, 정책, roaming 관리
   • Distributed Edge Core: 지역 트래픽 및 signaling 처리
2. NF 배치 전략 (Deployment 기반 분류)
   • Lone Deployment NFs → Edge에만 존재 (AMF, SMF, UPF) → local traffic 처리 최적화
   • Extended Deployment NFs → Edge + Central 모두 존재 (UDM, NRF, PCF, NWDAF)
     → local autonomy + global consistency 동시에 확보
3. UE 특성 기반 데이터 처리
   • Static UE → Edge에서 데이터 유지 (local master) → latency 및 signaling 감소
   • Mobile UE → Central 기반 데이터 관리 → 필요 시 Edge에서 fetch/cache
4. Hierarchical control 구조
   • NRF: Local NRF + Central NRF (계층 구조)
   • Discovery: Local → 필요 시 Central
   • Analytics / Charging: Edge에서 1차 처리 / → Central에서 집계 및 최적화

 

동작 철학 : 

기존 : “모든 UE, 모든 트래픽을 동일한 방식으로 처리”

변경 : “트래픽과 디바이스 특성에 맞게 처리 위치를 다르게 한다”

 

즉, 가까운 곳에서 처리할 수 있는 것은 Edge에서 처리하고 글로벌 coordination이 필요한 것은 Central에서 처리하며 두 계층은 계층적 동기화(hierarchy)로 연결된다

→ “모든 것을 한 곳에서 처리하지 말고, 역할을 나눠 최적 위치에서 처리하자”

 

 

기대 효과 :

 

• 대규모 IoT/정적 디바이스 처리 시 latency 감소 및 효율 향상
• backhaul 트래픽 감소
• 모바일 UE에 대한 글로벌 일관성 유지 (roaming, policy 등)
• NF 부하 분산을 통한 scalability 향상
• 중앙/분산 구조의 장점을 동시에 확보
• analytics 및 charging의 계층적 처리로 효율성 증가
• 전체 SBA 구조의 확장성 및 유연성 향상

 

 

 

Solution #3 : Unified Event Exposure Framework (Samsung)

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문제 인식 : 5G SBA에서는 각 NF가 개별적으로 EventExposure API를 제공하고, 각각이 다음을 모두 수행한다.

• subscription 관리 (subscribe / unsubscribe / notify / delete) / 필터링 / 전달 보장 / fan-out 처리

 

 

이로 인해 다음 문제가 발생한다.

• 동일 이벤트에 대해 다수 NF가 개별적으로 subscription → subscription explosion 발생
• Producer NF (예: AMF, SMF)가 본래 역할 외에 subscription 관리 + fan-out까지 수행 → 기능 복잡도 증가 및 역할 침범
• 이벤트 전달 구조가 비효율적 → NF마다 반복적인 subscription / notification 처리
• advanced 기능 부족 → replay 불가, delivery 보장 부족, consumer group 미지원
• AI/analytics 기반 서비스 증가 시 → event 트래픽 및 subscription 수 폭증

즉, “Event 처리 책임이 NF에 분산되어 있어 확장성, 효율성, 기능성 모두 한계에 도달한 구조”이다.

 

핵심 방향성 : Event 생산, subscription 관리, distribution을 분리하여
Event를 ‘NF 기능’이 아니라 ‘시스템 레벨 서비스’로 전환하자!

 

 

이를 위해 중앙 Event 관리 entity (UEEE)를 도입하여 subscription과 distribution을 통합 관리한다.

즉, Producer는 event만 생성하고 Consumer는 UEEE만 상대 (UEEE가 모든 중간 처리를 담당)

 

4가지 축 :

1. Event 처리 구조의 분리 (Decoupling)
   • Producer NF는 event 생성만 수행
   • subscription / filtering / delivery는 UEEE가 담당
   • producer-consumer dependency 제거
2. 중앙 Event 관리 (Centralized UEEE)
   • 단일 subscription anchor 제공
   • subscription lifecycle 전체 관리
   • policy, filtering, authorization 수행
3. Publish–Subscribe 모델 도입
   • Producer는 “fire-and-forget” 방식으로 event publish
   • topic 기반 event 관리
   • consumer는 topic 또는 event 단위로 구독
4. 확장 가능한 Event 처리 기능
   
   • one-to-many distribution 최적화
   • subscription explosion 방지
   • 향후 replay, delivery guarantee 등 advanced 기능 확장 가능

 

동작 철학 : 

 

 

• 기존 : “각 NF가 자신이 만든 이벤트를 직접 관리하고 배포하는 구조”
• 변경 : “이벤트는 시스템에서 관리되는 공통 자원이며, NF는 단지 producer 또는 consumer 역할만 수행한다”

즉, Producer는 소비자를 몰라도 되고 Consumer는 producer를 몰라도 되며 네트워크가 중간에서 모든 흐름을 관리한다

한마디로 “Event를 NF 기능에서 분리하여, 플랫폼화하자”

 

 

기대 효과 :

 

• Producer NF 복잡도 감소 (subscription/fan-out 제거) / NF 간 dependency 감소
• subscription 관리 단순화 (single entry point)
• signalling 감소 (다수 discovery → 단일 UEEE discovery)
• 대규모 event 처리 시 scalability 향상
• AI/analytics 기반 event 활용 확장 용이
• 일관된 policy 적용 및 event semantics 제공
• one-to-many 전달 효율 개선