Implementation of 5G Network Data Analytics Function Simulator Based on Actor Models

5G 네트워크에서 NWDAF(Network Data Analytics Function)는 NF(Network Function)들과 사용자 장치(UE, User Equipment)로부터 수집된 다양한 데이터 기반 분석 정보를 NF들에게 제공하는 핵심 기능을 수행한다. 이를 통해 NF는 더 정확한 의사 결정을 수행하고 최적의 네트워크 상태를 유지할 수 있도록 한다. 본 논문에서는 5G 코어 네트워크에서 NWDAF와 NF들 간의 상호작용을 시뮬레이션 할 수 있는 액터(actor) 모델 기반의 시뮬레이터 구현 방법을 제안한다. 각 NF는 독립적인 액터로 구현되며, 이들 간의 상호작용은 메시지를 통해 이루어진다. 이벤트 기반의 메시지는 NF의 통신에 사용되는 SBI(Service Based Interface)를 통해 교환될 수 있다. NF를 액터로 정의하고 이벤트 기반 메시지와 전송 방법을 설계하였으며, 이를 기반으로 NWDAF 분석 정보를 교환하기 위한 시뮬레이터를 구현했다. DDoS(Distributed Denial of Service) 공격 시나리오를 활용하여 NWDAF가 네트워크 트래픽의 이상을 효과적으로 탐지하고 이를 NF에게 실시간으로 통보하는 기능을 검증했다. 검증 결과, 액터로 모델링 된 NWDAF는 분석 결과를 다른 NF에게 정확하게 전달할 수 있으며, NF는 수신한 분석 결과를 이용하여 의사 결정을 내릴 수 있음을 확인했다. 이는 제안된 시뮬레이터를 다양한 다른 네트워크 분석 결과 전달 시나리오에도 손쉽게 확장하여 적용될 수 있음을 보여준다.