5G MBSTF (Multicast-Broadcast Services Transmission Function)

아래는 **5G MBSTF (Multicast-Broadcast Services Transmission Function)**에 대한 3GPP Rel-17~18 기준 실무 중심 설명입니다.

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✅ 1. MBSTF란?

**MBSTF (Multicast-Broadcast Services Transmission Function)**는
5G 네트워크에서 Multicast 또는 Broadcast 콘텐츠를 다수의 사용자에게 효율적으로 전송하기 위한 전송 기능입니다.
이는 특히 **eMBMS(Enhanced Multimedia Broadcast Multicast Service)**의 5G 확장 개념으로,
무선 자원을 공유하면서도 고품질 스트리밍이나 공공 경보, 대규모 이벤트 중계 등에 활용됩니다.

📌 쉽게 말해, 5G 네트워크에서 "한 번에 여러 단말에게 동일 콘텐츠를 효율적으로 전송"하는 역할을 하는 전송 엔진입니다.

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✅ 2. 포함 표준 릴리즈

릴리즈	포함 여부	주요 내용
Rel-17	✅ 포함	- 5G multicast/broadcast 아키텍처 정의 - MBSTF 기능 도입 (TS 23.247 등)
Rel-18	✅ 고도화	- MB-IoT와 연계 가능 - 동기화 전송(SFN), 네트워크 슬라이스 기반 MB 서비스 지원

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✅ 3. 주요 기능

기능	설명
MB 데이터 분배	동일 콘텐츠(예: 실시간 영상, 공공경보 등)를 다수의 UE에 멀티캐스트/브로드캐스트 방식으로 전송
gNB 연동	RAN에 효율적으로 분배할 수 있도록 gNB와 다중 경로 전송 연동
QoS 제어	PCF 및 SMF 연동으로 멀티캐스트 세션의 우선순위 및 지연 설정 가능
Session 관리	Multicast Session ID 할당, 그룹 단위로 관리
슬라이스 분리	방송용, 공공경보용 슬라이스를 별도로 운영 가능

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✅ 4. 연동 구조 (Simplified)

[MBSTF]
   ↓
[gNB 1]—SFN 동기화—[gNB 2]
   ↓               ↓
[UE Group A]     [UE Group B]

• MBSTF는 하나의 콘텐츠를 여러 gNB에 분배하여 다수 UE에게 동시 전송
• SFN(Single Frequency Network) 기반으로 지연 없는 동시 수신 가능

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✅ 5. 실무 적용 사례

분야	설명
재난/공공 경보	특정 지역 단말에게 빠르게 경고 방송을 전송 (Cell Broadcast 또는 multicast 기반)
스포츠 생중계	대규모 사용자에게 영상 스트리밍을 동시에 전달 (개별 unicast보다 효율적)
소프트웨어 업데이트	다수의 IoT 단말이나 차량에 OTA 소프트웨어 패치 전송
스마트 시티 정보 방송	특정 구역 내 모든 사용자에게 날씨/교통정보 실시간 제공

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✅ 6. MBSTF vs 일반 unicast 방식

항목	MBSTF (Multicast/Broadcast)	일반 Unicast
대상	다수 단말에게 동일 콘텐츠	1:1 개별 단말
효율성	무선 자원 공유로 트래픽 감소	트래픽 다중화로 망 부하 증가
사용 시나리오	방송/경보/OTA 등	VoD, 개별 통화 등
전송 방식	SFN 기반 동기화 가능	비동기 다중 경로 전송

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✅ 7. Rel-18 고도화 포인트

항목	설명
MB-IoT 연계	IoT 단말에게 OTA/명령 전달 시 multicast 방식으로 효율 전송
슬라이스 기반 MB 구성	방송 전용 Slice를 구성하여 미디어 사업자에게 전용 제공 가능
NWDAF 기반 수요 예측	트래픽 수요 증가 예상 시 자동으로 Multicast 전환 제안
세션 기반 흐름 제어	MBSTF ↔ SMF ↔ UPF 간 트래픽 흐름 최적화 지원

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✅ 실무 요약

항목	설명
역할	5G에서 다수 단말에게 효율적으로 동일 콘텐츠를 전송하는 전송 제어 기능
Rel-17 내용	기본 Multicast/Broadcast 기능 도입, MBSTF 정의
Rel-18 확장	IoT, 슬라이스, SFN 기반 고정밀 전송 기능 강화
적용 대상	방송, 공공안전, 차량 OTA, 대규모 실시간 스트리밍

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아래는 **5G MBSTF(Multicast-Broadcast Services Transmission Function)**을 **4G eMBMS(Enhanced Multimedia Broadcast Multicast Service)**와 비교하여 연계 구조, 기능, 기술 진화 측면에서 정리한 표와 설명입니다.

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✅ 5G MBSTF vs 4G eMBMS 비교 요약

항목	4G eMBMS	5G MBSTF (Rel-17/18)	📌 진화 방향
기능 이름	eMBMS (Evolved MBMS)	MBSTF (Multicast-Broadcast Services Transmission Function)	용어와 아키텍처 재정비
핵심 구성 요소	BM-SC, MBMS-GW, MCE	MBSTF, MBS Session ID, MBS User Plane	단순화 + SBA 기반 구조
전송 방식	SFN (동기화 전송) 기반 LTE DL	SFN or unicast fallback in NR	SFN 고도화 + fallback 대응
전송 경로	BM-SC → MBMS-GW → eNB	MBSTF → gNB → UE (via UPF optional)	UPF 경유 유연 전송 구조
QoS 제어	QCI 기반 (고정 QoS)	5QI 기반 (동적 QoS/슬라이스 기반)	Policy-based, NEF/PCF 연동
슬라이스 연동	없음 (전체망 단일 QoS)	슬라이스 기반 Multicast 구성 가능 (S-NSSAI)	방송 전용 Slice 구성
통신방식	DL-only multicast	UL-triggered multicast, B2X 가능	차량/로봇 제어까지 확장
UE 지원 제약	별도 MBMS 모뎀 필요	일반 NR UE + MB-capable only	단말 확대, Broadcast fallback 지원
서비스 예시	실시간 중계, 공공경보, 뉴스 앱	공공경보, 대용량 OTA, 미디어 스트리밍, IoT 다중제어	산업+공공+미디어 융합

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✅ 구조 비교: 4G vs 5G 멀티캐스트 전송 흐름도

📡 4G eMBMS 구조:

[BM-SC]
   ↓
[MBMS-GW]
   ↓
[MCE] ↔ [eNB] → [UE Group]

🌐 5G MBSTF 구조:

[Application Server]
   ↓
[MBSTF]
   ↓
[gNB 1] –SFN Sync– [gNB 2] → [UE Group]
       ↕
    [UPF] (선택적)

• 5G는 BM-SC/MBMS-GW 없이 SBA 기반 MBSTF 단일 기능으로 통합
• 필요 시 UPF 경유 전송 가능 (QoS 보장, 로컬 MEC 활용)
• 슬라이스(S-NSSAI) 기반으로 방송망 분리 가능

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✅ 진화된 기능 요약 (4G 대비 5G의 강점)

기능 항목	4G eMBMS	5G MBSTF (진화점)
동기화 송출 (SFN)	지원	지원 + 타이밍 최적화 강화
Fallback 전송	불가능 (오직 multicast)	가능 (unicast fallback 지원)
슬라이스 분리	불가	가능 (Multicast Slice 따로 운영)
IoT OTA 패치	제한적	가능 (대량 IoT 그룹 OTA 지원)
공공안전 통신 연계	제한적	가능 (MCX 서비스와 연계 가능)
UE 역방향 통신 연계	없음	일부 지원 (UL-triggered MB capability)

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✅ 실제 통신사 도입 시 고려 사항

항목	설명
기존 eMBMS 망이 존재할 경우	MBSTF는 완전 대체 구조로, 기존 장비(BM-SC, MBMS-GW)는 폐지 가능
슬라이스 기반 OTT 방송 서비스 개발 시	5G MBSTF 기반 SLA 제공 가능 (QoS, 혼잡 방지)
공공 경보 시스템(PPDR) 연동 시	긴급 알림 방송 슬라이스를 MBSTF + NWDAF + PCF 연계로 최적화 가능

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✅ 실무 요약

항목	설명
4G 한계	정적 구조, 장비 중복, 슬라이스 미지원
5G MBSTF 진화	단순화 구조 + 유연 QoS + 슬라이스 분리 + MEC 연계
기술적 이점	SFN 개선 + fallback + IoT/OTT 융합 방송
적용 분야 확대	스포츠 중계, 재난방송, IoT 제어, 스마트시티 알림 서비스 등

 

아래는 **5G MBSTF (Multicast-Broadcast Services Transmission Function)**과 **MBSF (Multicast-Broadcast Session Function)**가 각각 **3GPP의 어떤 릴리즈(Rel-15~Rel-19)**에 포함되는지에 대한 정리입니다.

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✅ MBSTF / MBSF 릴리즈 포함표

기능명	R15	R16	R17	R18	R19예정	📌 주요 설명
MBSTF	❌	❌	✅	✅	🔄 고도화 중	5G MBS 사용자면 전송 담당 기능 - SFN 지원 - 대규모 UE 동시 전송 - Multicast over NR
MBSF	❌	❌	✅	✅	🔄 고도화 중	세션 제어 기능 (생성/삭제/UE 그룹 관리) - 정책기반 MBS 구성 - NEF/API 연동 세션 제어

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✅ 세부 정리

✅ Rel-17 (최초 정의)

• TS 23.247 (5G System Support for MBS) 문서에서 MBSF, MBSTF 구조가 공식 정의
• Multicast/Broadcast 서비스가 필요해진 배경:
  • 공공경보 (PPDR)
  • e스포츠/콘서트 중계
  • OTA 소프트웨어 배포
  • IoT firmware multicast

✅ Rel-18 (기능 고도화)

• MBS 전용 슬라이스 (S-NSSAI) 지원
• MBSTF의 unicast fallback 기능 강화
• MBSF의 예약 기능, API 기반 외부 서비스 연동, NEF+PCF+SMF+NWDAF 통합 연계
• IoT OTA, 산업용 멀티캐스트 확장을 위한 정책 기반 세션 제어 강화

🔄 Rel-19 (예정/초안 기준)

• MBS mobility 강화 (handover 중에도 세션 유지)
• 대규모 IoT multicast broadcast 스케줄링 최적화
• QoS SLA 기반 MBS 다중 인스턴스 분기 지원
• 고정-이동 단말 혼합 multicast 전송(MBS-CAST)

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✅ 요약

릴리즈	포함된 기능
Rel-17	✅ MBSF, MBSTF 최초 도입 (3GPP TS 23.247)
Rel-18	✅ 슬라이스 연계, API 고도화, fallback 등 기능 확장
Rel-19	🔄 대규모 IoT·모빌리티 중심 MBS 기능 강화 예정