NF Load (Network Function Load) – 3GPP TS 23.288

NF Load (Network Function Load) – 3GPP TS 23.288

NF Load는 3GPP TS 23.288에서 정의하는 개념으로, 5G 네트워크 내 **네트워크 기능(NF, Network Function)**의 부하 상태를 나타냅니다. 이는 **Network Data Analytics Function(NWDAF)**이 분석하여 네트워크 운영자가 부하 분산 및 최적화를 수행하는 데 활용됩니다.

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1. NF Load의 정의

• 5G Core의 개별 네트워크 기능(AMF, SMF, PCF 등)의 리소스 사용률을 모니터링하는 지표.
• CPU 사용률, 메모리 사용률, 네트워크 트래픽, 동시 세션 수 등을 기반으로 부하를 평가.
• 부하 분산, 네트워크 확장(Auto Scaling), 장애 예방 등을 위한 핵심 데이터.

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2. NF Load의 주요 지표

지표설명

CPU Usage (%)	특정 NF의 CPU 사용량
Memory Usage (%)	특정 NF의 메모리 점유율
Network Traffic (Mbps/Gbps)	특정 NF를 통해 처리되는 데이터 트래픽
Concurrent Sessions	NF에서 처리 중인 동시 세션 수
Request Rate (TPS, Transactions Per Second)	초당 처리되는 요청 수
Response Time (ms)	요청에 대한 응답 시간

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3. NF Load 분석 및 최적화

(1) NWDAF 기반 NF Load 분석

• **NWDAF(Network Data Analytics Function)**는 다양한 NF로부터 실시간 데이터를 수집.
• 머신러닝 기반 분석을 통해 NF 부하 상태를 예측하고 최적화.
• NF 부하가 임계치 이상일 경우 부하 분산, 스케일링, 최적화 조치 수행.

(2) 부하 수준 평가 기준

NF의 부하는 보통 다음과 같이 분류됩니다.

부하 수준설명

Low Load (낮은 부하)	NF 리소스 사용량이 여유롭고, 추가 트래픽을 수용 가능
Medium Load (중간 부하)	리소스 사용량이 증가하며, 부하 균형을 고려해야 함
High Load (높은 부하)	NF가 과부하 상태이며, 부하 분산 또는 확장이 필요

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4. NF Load 활용 사례

(1) 네트워크 기능 부하 분산

• 부하가 높은 NF(예: 특정 AMF)에 대한 트래픽을 다른 NF로 분산.
• **NSSF(Network Slice Selection Function)**를 활용하여 특정 슬라이스의 NF 부하를 균형 있게 배분.

(2) 자동 확장(Auto Scaling)

• 특정 NF의 부하가 지속적으로 높다면 자동으로 새로운 NF 인스턴스 생성.
• 예: SMF(세션 관리 기능)의 요청량이 증가하면 추가 SMF 인스턴스를 활성화.

(3) 장애 예방 및 복구

• NF 부하가 비정상적으로 증가하면 장애 발생 전 조치 가능.
• 예: 특정 UPF(User Plane Function)의 CPU 사용률이 높을 경우, 대체 UPF로 트래픽을 우회.

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5. NF Load 관련 3GPP 규격

3GPP 규격설명

TS 23.288	NWDAF 기반 NF Load 분석 및 예측
TS 23.501	5G Core 네트워크 기능 아키텍처
TS 28.552	NF 성능 관리 및 모니터링

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결론

NF Load는 5G 네트워크에서 개별 네트워크 기능의 리소스 사용량을 평가하고, 이를 기반으로 부하 분산, 확장, 장애 예방 등을 수행하는 핵심 지표입니다. NWDAF를 활용한 실시간 모니터링과 머신러닝 기반 분석을 통해, NF 부하를 효율적으로 관리하고 네트워크 성능을 최적화할 수 있습니다.