# 3GPP TS 23.285 (5G System; Architecture for Non-Public Land Mobile Networks)

## 1. 개요
**3GPP TS 23.285**는 5G 시스템(5GS) 내에서 **비공개 육상 이동 네트워크(NPN, Non-Public Land Mobile Networks)**를 구축하기 위한 아키텍처 및 절차를 정의하는 기술 표준 문서이다.

NPN은 특정 기업, 기관 또는 단체가 자신의 사업장이나 특정 구역 내에서 독자적으로 운영하는 전용 무선 네트워크를 의미한다. 이는 기존의 `PLMN(Public Land Mobile Network)`과 달리, 보안 강화, 초저지연(URLLC), 대규모 연결(mMTC) 등 특정 산업 요구사항에 최적화된 네트워크 환경을 제공하는 것을 목적으로 한다.

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## 2. NPN의 분류 및 배포 모델
TS 23.285는 운영 주체, 코어 네트워크(CN)의 배치 위치, 그리고 `PLMN`과의 연결 방식에 따라 NPN을 세 가지 배포 모델로 분류한다.

### 2.1 배포 모델별 특징 비교
| 구분 | `Standalone` (독립형) | `Public Network Integrated` (통합형) | `Public Network Hosted` (호스팅형) |
| :--- | :--- | :--- | :--- |
| **코어 네트워크(CN)** | NPN 전용 CN 구축 | NPN 전용 CN 구축 | `PLMN` CN 공유 |
| **RAN (기지국)** | NPN 전용 RAN | NPN 전용 RAN | NPN 전용 또는 `PLMN` RAN 공유 |
| **제어권** | NPN 운영자가 완전 제어 | NPN 운영자가 완전 제어 | `PLMN` 사업자가 제어 |
| **`PLMN` 연결성** | 선택적 (외부망 연결 가능) | `PLMN`과 연동 가능 | `PLMN`에 완전히 의존 |
| **주요 목적** | 극도의 보안 및 독립성 | 고성능 및 외부 연동 | 구축 비용 절감 및 관리 편의 |

### 2.2 배포 모델별 상세 아키텍처 다이어그램
```mermaid
graph TD
    subgraph "Standalone NPN"
        UE1[NPN UE] -- N1/N2 --> gNB1[NPN gNB]
        gNB1 -- N3 --> CN1[NPN Core Network]
        CN1 -- N6 --> DN1[Local Data Network]
    end

    subgraph "Public Network Integrated NPN"
        UE2[NPN UE] -- N1/N2 --> gNB2[NPN gNB]
        gNB2 -- N3 --> CN2[NPN Core Network]
        CN2 -- N16/N26 --> PLMN_CN[Public PLMN Core]
        PLMN_CN -- N6 --> DN2[External Data Network]
    end

    subgraph "Public Network Hosted NPN"
        UE3[NPN UE] -- N1/N2 --> gNB3[NPN/PLMN gNB]
        gNB3 -- N3 --> PLMN_CN2[Public PLMN Core]
        PLMN_CN2 -- N4 --> UPF_NPN[NPN Virtual UPF]
        UPF_NPN -- N6 --> DN3[NPN Virtual Slice/DN]
    end
```

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## 3. 시스템 아키텍처 및 네트워크 기능
NPN은 기본적으로 5G 시스템(5GS)의 서비스 기반 아키텍처(SBA, Service-Based Architecture)를 따른다.

### 3.1 주요 네트워크 기능(NF)의 역할 및 네트워크 슬라이싱
NPN은 5G 네트워크 슬라이싱의 특수한 구현체로, **S-NSSAI(Single Network Slice Selection Assistance Information)**를 통해 서비스와 네트워크 자원을 구분한다.

*   **AMF (Access and Mobility Management Function):** 단말의 등록, 연결 및 이동성 관리를 담당한다. `Standalone` 모델에서는 NPN 내부에 배치되어 독립적인 인증을 수행하며, S-NSSAI를 통해 해당 단말이 허용된 NPN 슬라이스에 접속하는지 검증한다.
*   **SMF (Session Management Function):** 세션 생성, 수정 및 삭제를 관리하며 UPF를 선택한다.
*   **UPF (User Plane Function):** 실제 사용자 데이터 패킷을 처리한다. NPN의 경우 데이터 유출 방지를 위해 사업장 내(On-premise)에 배치되는 경우가 많으며, 특히 `Hosted` 모델에서는 가상 슬라이싱을 통해 `PLMN`과 논리적으로 분리된 전용 UPF를 할당받는다.
*   **UDM (Unified Data Management):** 가입자 정보를 관리한다. NPN 전용 가입자 데이터베이스를 통해 외부망과 분리된 인증 체계를 구축한다.

### 3.2 NPN 식별자 할당 방식
NPN을 식별하기 위해 `PLMN ID`와 `NPN ID`가 사용되며, 모델에 따라 할당 방식이 다르다.

1.  **Shared `PLMN ID` 사용:** `Public Network Hosted` 모델에서 주로 사용한다. `PLMN`의 ID를 공유하되, S-NSSAI(슬라이스 식별자)를 통해 개별 NPN 서비스를 구분한다.
2.  **Dedicated `PLMN ID` 할당:** `Standalone` 및 `Integrated` 모델에서 사용한다. 3GPP는 NPN을 위해 전용 `PLMN ID` 범위를 정의하고 있으며, 일반적으로 **MCC 999** (또는 지역별 지정 범위)를 사용하여 공용망과 충돌을 방지한다.
3.  **NPN ID (Local ID) 기반 식별:** `Standalone` NPN 중 `PLMN ID`를 할당받지 않은 경우(Non-PLMN ID based), 3GPP가 정의한 별도의 **NPN ID**를 사용하여 네트워크를 식별한다. 이는 단말이 여러 NPN이 중첩된 지역에서 적절한 네트워크를 선택하는 핵심 메커니즘으로 작동한다.

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## 4. 단말 접속 및 인증 절차

### 4.1 NPN 선택 및 접속 프로세스
NPN 전용 단말(UE)은 설정된 우선순위와 식별자를 바탕으로 네트워크를 탐색하고 접속한다.

**[단말의 NPN 선택 및 접속 순서도]**
```mermaid
sequenceDiagram
    participant UE as NPN UE
    participant gNB as NPN gNB
    participant AMF as NPN AMF
    participant UDM as NPN UDM

    UE->>gNB: Cell Search & System Information (SIB) 수신
    Note over UE: NPN ID / PLMN ID 확인
    UE->>gNB: Registration Request (NAS Registration Request 내 NPN ID/S-NSSAI 포함)
    gNB->>AMF: NAS Registration Request 전달 (N2 Interface)
    AMF->>UDM: 가입자 인증 요청 (Authentication)
    UDM-->>AMF: 인증 벡터(Authentication Vector) 제공
    AMF->>UE: 인증 챌린지 (Authentication Challenge)
    UE-->>AMF: 인증 응답 (Authentication Response)
    AMF->>UDM: 가입자 프로파일 및 슬라이스 권한 확인
    UDM-->>AMF: 가입자 데이터 및 허용 S-NSSAI 제공
    AMF->>UE: Registration Accept (접속 허용 및 할당된 NSSAI 전달)
    UE-->>AMF: Registration Complete
```

### 4.2 인증 메커니즘
*   **Primary Authentication:** USIM 기반의 표준 5G 인증 절차를 수행한다.
*   **Secondary Authentication:** 특정 산업군 요구사항에 따라 EAP-TLS 등 추가적인 인증 단계를 거쳐 보안 수준을 높일 수 있다.

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## 5. 주요 서비스 시나리오 및 활용 사례
TS 23.285 표준은 다음과 같은 산업 현장의 특수 요구사항을 충족한다.

*   **스마트 팩토리 (Smart Factory) $\rightarrow$ `Standalone` 모델 적용**
    *   **사례:** 반도체 라인 내 AGV(무인 운반차) 및 로봇 제어.
    *   **특징:** 극도의 보안과 초저지연이 필수적이므로, 모든 CN 기능을 공장 내부에 구축하여 외부망 단절 시에도 가동을 유지하고 데이터 유출을 원천 차단한다.
*   **물류 자동화 및 항만 (Logistics & Ports) $\rightarrow$ `Public Network Integrated` 모델 적용**
    *   **사례:** 스마트 항만 컨테이너 터미널 운영.
    *   **특징:** 항만 내 전용망을 통해 고성능 제어를 수행하면서, `PLMN`과의 연동을 통해 외부 물류 시스템 및 관세청 서버와 실시간 데이터를 교환한다.
*   **캠퍼스 및 기업 전용망 (Campus Network) $\rightarrow$ `Public Network Hosted` 모델 적용**
    *   **사례:** 대학 캠퍼스 내 학생/교직원 전용 고속 무선망.
    *   **특징:** 초기 구축 비용을 낮추기 위해 `PLMN` 사업자의 인프라를 활용하되, 가상 네트워크 슬라이싱을 통해 기업 전용 대역폭과 관리 권한을 보장받는다.

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## 6. 관련 표준 및 참조 문서
본 문서는 5G 시스템의 전체 아키텍처 내에서 NPN의 특수성을 다루므로, 다음 표준들과 상호 참조가 필요하다.

*   **TS 23.501:** 5G 시스템 아키텍처의 기본 정의 (상위 표준).
*   **TS 23.502:** 5G 시스템의 절차(Procedures) 정의.
*   **TS 33.501:** 5G 시스템의 보안 아키텍처 및 인증 절차.
*   **TS 38.300:** 5G NR(New Radio)의 전체 설명 및 무선 인터페이스 규격.