10. UDM과 5G 연결 총 정리

지난 9번째 포스팅에서 SMF에 대해서 이야기를 해보았다. MME 기능을 잘게 쪼갠 AMF와 SMF 다음에 남은 것은 바로?!?!?!?!?

UDM이다. 오늘은 그 UDM에 대해서 알아보자.

 

 

지난 시간 잘 들었죠?

 

1. UDM (Unified Data Management)

UDM은 5G 코어 네트워크 제어평면(CP)의 기능 중 하나로, 통신 사용자들의 정보를 한 곳에서 관리하는 기능이다.사용자가 5G 안테나에 연결하려고할 때 가입 데이터와 인증 데이터를 확인하여 진짜 회원이 맞는지 검증하고 접속을 허가하는 것이다.

 

이 외에 관련된 몇가지 개념들을 짚고 가자.

 

SUPI (Subscription Permanent Identifier) : 가입자마다 부여된 고유 식별 번호로, 네트워크 안에서 가입자를 구분하는 기준

UDM 그룹 ID : 수 천만 이용자들의 SUPI를 한 곳에서 관리할 수 없기 때문에 분할 관리를 하고 이를 지칭하는 시스템

 

여러 군데에서 쪼개져있지만 통합 (Unified)하여 데이터들을 관리 (Data Management)하는 녀석인 것이다.

 

2. 5G 연결 총 정리

UDM까지 알게 되면서 LTE의 MME가 5G에서 어떻게 쪼개지고 작동하는지 알게 되었다. 5G 관문 출입을 맡는 AMF, 데이터를 저장 및 관리하는 UDM, 그리고 세션을 관리하는 SMF까지 해서 세 가지 핵심 기능에 대해서 알아보았는데, 이거를 하나의 흐름도로 만들어 정리해보려고 한다.

 

1단계: AMF

스마트폰이 5G 기지국을 거쳐 네트워크에 접속하면 가장 먼저 5G 문지기 AMF를 만난다.

이때 스마트폰은 자신의 고유 번호(SUPI)를  AMF에게 그대로 보내지 않고, 보안을 위해 공개키 기술로 꽁꽁 감싼 SUPI의 암호문 형태인 SUCI (스시.?)를 전송한다.

암호화 된 SUCI 상태이기 때문에, AMF는 SUPI의 담당이 1호점 UDM 담당인지 2호점 UDM 담당인지 처음에 전혀 알 수 없다.

이때 암호화되지 않고 유일하게 노출되는 주소 힌트 라우팅 지시자가 있는데, AMF는 이 라우팅 지시자를 읽고 어떤 AUSF(인증 관리자)과 UDM 컴퓨터로 보내야하는지를 알고 이 정보를 배달해 줍니다.

2단계: UDM 전 관문, AUSF

AMF가 보낸 신호는 UDM으로 바로 가기 전에, 먼저 전문 인증 장비인 AUSF에 도착한다. AUSF는 이 가입자가 진짜 우리 회원이 맞는지 1차로 검증을 조율하는 보안 요원인 셈이다.

하지만 AUSF 역시 SUCI(스시..)를 스스로 풀 수 있는 열쇠나 가입자의 원본 가입 정보를 가지고 있지 않다.

그래서 AUSF는 참조 포인트(N13 인터페이스)를 통해 2호점 UDM 관리자에게 연락하여, SUCI 정보 가져가서 DB랑 대조해서 진짜 회원이 맞는지를 확인 요청한다.

3단계: UDM

요청을 받은 UDM은 SUCI를 안전하게 해독하여 가입자의 진짜 고유 번호인 SUPI를 알아낸다.

내부 정보 창고(UDR)를 조회하여 정식 회원임을 인증한 UDM은, 그 결과를 AUSF에게 알려주어 가입자가 안전하게 패스할 수 있도록 처리하고, 이 가입자는 현재 n번째 AMF 영역에 서 있다라고 가입자의 현재 위치를 자신의 장부에 등록해 둔 뒤, AMF에게 최종 연결 승인 통보를 내린다.

4단계: SMF

회원 확인과 위치 등록이 완벽하게 끝나면, 스마트폰은 실제 유튜브 시청이나 웹서핑을 위한 실제 인터넷 길(PDU 세션)을 열어달라고 SMF에게 요청을 한다.

SMF는 본격적인 인터넷 길을 열기 전에 UDM에게 어떤 요금제와 QoS를 적용해야하는지 물어본다. UDM은 보관하고 있던 가입자 프로필을 확인한 뒤, "이 사람은 5G 무제한 요금제(QoS)이고, 기본 접속 권한(Default 5QI/ARP)과 고정 주소(정적 IP)이다"라고 가입 정보를 넘겨주고, SMF는 이 규칙을 토대로 최종적으로 안전하고 빠른 5G 인터넷 고속도로를 개통해 줍니다.

 

이렇게 해서 5G 세션 연결의 한 사이클을 알아보았다. 포스팅 기준으로 한달 정도 걸린 것 같은데.. 6G를 공부하려고 시작했던 이 카테고리가 5G로 도배가 되어가고 있다. 다음 주부턴 다시 6G와 AI에 대해서 이야기 해보도록 하겠다.

 

생성형 AI 요약 이미지

끗!