5G SA와 NSA의 차이점과 실제 적용 사례

1. 5G 아키텍처의 두 가지 접근: SA와 NSA의 개요

5G는 기존 이동통신 기술과는 달리, 두 가지 주요 아키텍처인 Standalone(SA)와 Non-Standalone(NSA) 구조로 구현될 수 있다. NSA는 5G NR(New Radio)을 기존 LTE 코어망(Evolved Packet Core, EPC)과 연결하여 구축하는 방식으로, LTE 네트워크 인프라를 그대로 활용하면서도 일부 5G 기능을 조기에 제공할 수 있다. 반면 SA는 LTE에 의존하지 않고, 5G 전용 코어망(5G Core)과 라디오 액세스 네트워크(5G RAN)를 함께 사용하는 완전한 5G 네트워크 구조이다. 이 차이는 네트워크의 유연성, 서비스 품질, 구축 비용, 기술 구현 난이도 등 여러 요소에 큰 영향을 준다. NSA는 빠른 상용화에 유리하지만, 진정한 5G의 특성인 초저지연, 네트워크 슬라이싱 등은 제한적으로만 제공되며, SA는 이러한 기능을 본격적으로 활용할 수 있는 기반을 마련한다.

2. NSA 아키텍처의 장점과 한계

NSA는 LTE 네트워크를 기반으로 하기 때문에, 기존 인프라를 재활용할 수 있어 빠른 5G 서비스 론칭이 가능하다는 장점이 있다. 실제로 전 세계 많은 통신사업자들은 5G 초기 상용화 시기에 NSA를 채택하여, 비용 효율적으로 시장 선점을 시도했다. 예를 들어, NSA 환경에서는 LTE를 앵커(Anchor)로 사용하여 기지국 간 핸드오프를 원활하게 처리하고, 제어 신호는 LTE에서 처리하고 사용자 데이터만 5G로 전송할 수 있다. 이는 초기 단말 호환성과 기지국 배치의 유연성 측면에서도 이점이 있다. 하지만 NSA는 궁극적으로 LTE망의 성능에 의존하기 때문에 초저지연(Ultra Low Latency) 통신이나 URLLC(Ultra-Reliable Low-Latency Communication), 네트워크 슬라이싱(Network Slicing) 등 핵심 5G 기능을 제대로 구현하지 못한다. 결과적으로 NSA는 과도기적 단계의 5G이며, 완전한 5G 생태계를 실현하려면 SA로의 전환이 불가피하다.

3. SA 아키텍처의 특징과 기술적 이점

SA 아키텍처는 LTE와의 의존 없이 5G NR과 5G Core를 독립적으로 사용하는 방식으로, 진정한 의미의 순수 5G 네트워크라 할 수 있다. SA는 Service-Based Architecture(SBA)에 기반해 설계되었으며, 이 구조는 네트워크 기능을 서비스 단위로 분리하여 필요 시 조합하거나 재구성할 수 있는 유연성을 제공한다. 이를 통해 네트워크 슬라이싱을 활용한 다양한 B2B 서비스(예: 스마트팩토리, 자율주행차, 원격의료 등)를 제공할 수 있으며, E2E(End-to-End) 초저지연 통신을 가능하게 한다. 또한 MEC(Multi-access Edge Computing)와의 통합이 용이하여, 사용자 단말에 더 가까운 위치에서 데이터 처리와 서비스 제공이 가능하다. 이러한 기술적 장점은 SA가 단지 소비자 대상 모바일 서비스뿐만 아니라, 산업 분야에서의 5G 특화망(private 5G network) 구축에도 적합하다는 것을 의미한다. 단, 초기 구축 비용이 크고 기술 구현이 복잡하다는 점이 단기 도입의 장벽이 되기도 한다.

4. 전 세계 통신사들의 적용 사례 분석

5G SA와 NSA는 전 세계적으로 각기 다른 전략으로 도입되고 있으며, 그 적용 사례를 통해 기술 및 시장의 흐름을 이해할 수 있다. 예를 들어 미국의 Verizon과 AT&T는 NSA 기반으로 5G 서비스를 빠르게 론칭했지만, 이후 기업 고객을 위한 고부가가치 서비스를 위해 SA로의 전환을 추진하고 있다. 한국에서는 SK텔레콤, KT, LG유플러스가 초기에 NSA로 5G를 상용화한 후, 최근에는 B2B 특화망 구축을 위해 SA 기반의 5G를 부분적으로 도입하고 있다. 중국의 China Mobile은 2020년부터 SA 기반 5G를 적극적으로 전개하면서, 스마트 공장, 원격 수술, 스마트 캠퍼스와 같은 산업 응용을 시범적으로 성공시켰다. 이처럼 NSA는 소비자용 5G(C2C) 서비스에 유리한 반면, SA는 산업 및 공공 분야(B2B, B2G)의 혁신적인 응용을 가능하게 한다는 점에서, 두 방식은 상호보완적으로 시장에 자리잡고 있다.

5. SA 전환을 위한 과제와 미래 전망

NSA에서 SA로의 전환은 단순한 기술 업그레이드가 아니라, 네트워크 전체 구조의 재설계를 필요로 한다. 기존의 EPC를 5G Core로 대체해야 하며, 이는 수많은 기지국, 백홀, 라우터 장비의 호환성 문제와 직결된다. 또한 SA를 기반으로 한 새로운 서비스들은 단말 측에서도 SA 지원 칩셋 및 펌웨어를 요구하며, 통신사 입장에서는 투자 대비 수익(ROI)의 불확실성이라는 리스크를 안고 있다. 그러나 이러한 전환이 성공적으로 이루어진다면, 통신사는 단순한 연결 제공자에서 벗어나 디지털 플랫폼 사업자로서의 역할을 강화할 수 있다. 네트워크 슬라이싱을 통한 맞춤형 서비스 제공, MEC 기반의 AI·빅데이터 처리, 6G로의 자연스러운 진화 등을 고려할 때, SA는 미래 네트워크 경쟁력을 위한 핵심 전략이다. 향후 표준화 진전, 정부 정책 지원, 민간 투자가 활발히 이루어질수록 SA 기반 5G의 확산 속도는 가속화될 것이다.