NG-RAN 개요¶

스펙 · 릴리즈

NG-RAN 구조: TS 38.300 §4, TS 38.401 · NG: TS 38.410/38.413 (NGAP) · Xn: TS 38.420/38.423 (XnAP) · F1: TS 38.470/38.473 · E1: TS 38.460/38.463 · 식별자: TS 38.300 §8, TS 23.003 Rel-15~ (Rel-16 IAB, Rel-17 NTN, Rel-18 NCR·이동 IAB)

한눈에 보기

5G의 무선 접속망을 NG-RAN이라고 부릅니다. NG-RAN에는 두 종류의 기지국이 있습니다.

gNB: NR 무선으로 단말과 통신하는 기지국
ng-eNB: LTE 무선을 쓰지만 5G 핵심망(5GC)에 연결되는 기지국

기지국은 NG 인터페이스로 5GC에, Xn 인터페이스로 서로 연결됩니다. LTE의 S1, X2에 대응합니다. gNB는 내부를 CU(중앙 장치)와 DU(분산 장치)로 나눌 수 있다는 점이 LTE와 크게 다릅니다.

전체 구조¶

flowchart TB
    subgraph CN[5GC]
        AMF[AMF<br/>접속·이동성]
        UPF[UPF<br/>사용자 데이터]
    end
    subgraph NGRAN[NG-RAN]
        subgraph G1[gNB]
            CU[gNB-CU]
            DU1[gNB-DU]
            DU2[gNB-DU]
            CU ---|F1| DU1
            CU ---|F1| DU2
        end
        G2[gNB]
        E1[ng-eNB]
    end
    UE1([UE]) ---|NR Uu| DU1
    UE2([UE]) ---|E-UTRA Uu| E1
    CU -.->|NG-C · NGAP| AMF
    CU ==>|NG-U · GTP-U| UPF
    G2 -.->|NG-C| AMF
    G2 ==>|NG-U| UPF
    E1 -.->|NG-C| AMF
    CU ---|Xn| G2
    G2 ---|Xn| E1

gNB의 기능 (TS 38.300 §4.2)¶

기능	내용
무선 자원 관리	무선 베어러 제어, 승인 제어, 연결 이동성, 동적 스케줄링
빔 관리	SSB/CSI-RS 빔 운용, 빔 측정·보고 처리
IP·이더넷 헤더 압축, 암호화, 무결성	PDCP (NR은 DRB 무결성 보호도 지원)
AMF 선택	단말이 준 정보로 AMF 결정 (NAS는 보지 않음)
사용자 데이터 라우팅	QoS 플로우 → DRB 매핑 (SDAP)
이중 연결	MN / SN 역할
기타	페이징 전송, SI 방송, RAN 페이징(INACTIVE), 측정 설정, 네트워크 슬라이싱 지원

인터페이스¶

인터페이스	연결	제어	사용자	LTE 대응
NG-C (N2)	gNB – AMF	NGAP / SCTP	—	S1-MME
NG-U (N3)	gNB – UPF	—	GTP-U / UDP	S1-U
Xn-C / Xn-U	gNB – gNB, gNB – ng-eNB	XnAP / SCTP	GTP-U	X2
F1-C / F1-U	gNB-CU – gNB-DU	F1AP / SCTP	GTP-U	(없음)
E1	gNB-CU-CP – gNB-CU-UP	E1AP	—	(없음)
X2	en-gNB – eNB (EN-DC)	X2AP	GTP-U	X2

주요 식별자¶

식별자	구성	길이	용도
PCI	3 × N_ID(1) + N_ID(2)	0–1007	물리 셀 ID
NCI (NR Cell Identity)	gNB ID (22–32비트) + 셀 ID	36비트	전역 셀 ID의 일부
NCGI	PLMN + NCI		전역 셀 ID
TAC		24비트 (LTE 16비트)	Tracking Area
5G-GUTI	GUAMI + 5G-TMSI		임시 단말 ID (NAS)
GUAMI	PLMN + AMF Region ID(8) + AMF Set ID(10) + AMF Pointer(6)		AMF 식별
5G-S-TMSI	AMF Set ID + AMF Pointer + 5G-TMSI(32)	48비트	페이징, RRC 연결
SUPI / SUCI	IMSI 등 / 암호화된 SUPI		영구 ID / 무선 전송용
C-RNTI, TC-RNTI		16비트	셀 내 단말 ID
I-RNTI	full 40비트 / short 24비트		RRC_INACTIVE 단말 ID
RNA	셀 목록 또는 RAN Area Code 목록		INACTIVE 단말의 RAN 위치 단위

전문가 노트 — 배치 형태와 실무 포인트

gNB ID 길이 선택. NCI 36비트 중 gNB ID를 22–32비트로 사업자가 정합니다. gNB ID를 길게 잡으면 gNB 수는 많아지지만 gNB당 셀 수(나머지 비트)가 줄어듭니다. 예: 24비트 gNB ID → gNB당 최대 4096셀.

en-gNB와 gNB. EN-DC의 NR 기지국(en-gNB)은 5GC에 연결되지 않고 X2로 eNB, S1-U로 S-GW에 연결됩니다. 같은 장비가 소프트웨어로 SA gNB 역할도 겸하는 경우가 많습니다.

NG Setup / Xn Setup. gNB 기동 시 NG Setup으로 지원 TA·PLMN·S-NSSAI 목록을 AMF에 알리고, Xn Setup으로 이웃 gNB와 서빙 셀 정보(NR-ARFCN, PCI, SSB 정보, TAC)를 교환합니다. ANR이 Xn 자동 구성까지 연결합니다.

Rel-16 이후 노드 확장. - IAB (Rel-16): 무선 백홀 중계 노드. IAB-node 내부에 DU와 MT(단말 기능)가 있고 IAB-donor-CU가 F1으로 제어 → IAB - NTN (Rel-17): 위성에 gNB 또는 투명 중계기 → NTN - NCR (Rel-18 Network-Controlled Repeater): 기지국이 빔·ON/OFF를 제어하는 지능형 중계기 - Mobile IAB (Rel-18): 버스·기차 등 이동체 위의 IAB 노드

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