5G - 핵심기술 - 네트워크 슬라이싱(Network Slicing)

5G, Massive IoT, Mission-Critical IoT

VNFs, 멀티테넌트, CAPEX/OPEX

NFV우선제공필요

Core N/W Function(MME, S/P-GW, PCRF, RAN의 DU)

vRouter/vSwitch

SDN 터널(MPLS GRE, VXLAN)을 생성

 

 

[정의] 하나의 물리적 코어 네트워크를 다수의 독립적 가상 네트워크로 분리하여 제공하는 기술. 서비스마다 요구사항 상이한 점을 반영

 

필요성 : 5G에서 다른 속성을 갖는 다양한 단말의 서비스를 제공하기 위한 망 요구사항이 상이 함. 이를 구현하기 위해 각 서비스에 맞는 별도의 망을 구현하기 보다 하나의 물리망에 여러 논리망을 만들어 비용을 절감하는 방안이 고려될 필요가 있음.

 

[구성Layer]

Biz - 가상네트워크 기능(VNF) 및 응용프로그램(VNA)제공

Service - 비즈니스 use case 구현에 필요한 슬라이스 생성, 설정지원

infra - 클라우드 에코 시스템(배치,배포,프로비저닝) 재구성 및 가상화 지원

 

[세부구현]

1)가상화된 상용서버(COTS)에 Core N/W Function(LTE구성도내용)을 VM에 탑재

2)Core Function이 탑재된 서버는 코어 클라우드 역할수행가능

3)에지 클라우드(RAN)와 코어 클라우드의 VM간 연결은 SDN으로 수행

4)유즈케이스별로 슬라이스 수행

 

[5G주요 Use Case]

Mobile broadband, Massive IoT, Misstion-critical IoT

 

네트워크 트래픽 중 음성과 비디오, 텍스트 등을 구별해 내는 'QoS(Quality of Service)', IP 터널링(IP tunneling)을 통해 트래픽을 격리하는 VPN(Virtual Private Network), 네트워크를 가상화하는 NFV(Network Function Virtualization) 같은 거죠. 그러나 이들은 네트워크 슬라이싱의 일부 기능을 제공할 뿐 포괄적인 대안이 되지 못합니다. QoS만 해도 VoIP 전체에 가중치를 줄 수 있을 뿐 사용자에 따라 가중치를 차등할 수는 없답니다.

 

이처럼 네트워크 슬라이싱 기술은 돈이 된다는 이유로, 그리고 기존 기술로는 구현할 수 없다는 점에서 상용화 움직임이 빠르게 진행되고 있습니다. 주로 3GPP, IETF 같은 표준 단체가 주도하고 있습니다. 이미 지난 2016년 말에 슬라이스의 기본 구조와 동작 절차에 대한 합의가 이뤄져 1차 개발을 완료했고, 현재는 더 세부적인 기능에 대한 논의가 이뤄지고 있습니다. 

 

원문보기: 

http://www.itworld.co.kr/news/109822#csidxc60b0c4ca66a63393d33de834a824b4 

ITWorld 용어풀이 | 네트워크 슬라이싱

 

 

5G 핵심기술

SDN - Data Plane/Network OS/Application

NFV - VNFs/NFVI/Management&Ochestration

 

https://blog.naver.com/tech-plus/221207863455

네트워크 슬라이싱 개념(출처:Inside 5G)

 

물리적인 네트워크 인프라를 가상화 기술로 분할해 사용하는 기술

공통의 물리적 네트워크 인프라에 소프트웨어 가상화 기술로 가상 네트워크 여러 개를 만드는 기술

 

 각 가상 네트워크는 별개의 애플리케이션과 서비스, 디바이스, 운영자 요구사항에 맞춰 최적화해 활용가능

 

네트워크를 각 파티션 별로 나누 다르게 활용하는 것은 물론이고 성능까지 최적화할 수 있습니다. 통신 서비스뿐만 아니라 망중립성을 비롯해 각종 통신 규제 정책에도 영향을 끼칠 가능성이 높습니다.

 

 

(http://tech-plus.co.kr/221207863455)

 

5G 핵심기술 - E2E Network Slicing: 뭐고, 왜 필요하고, 어떻게 만드나?

 

그럼 5G 시대에 왜 Network Slice 구조가 필요한가?

4G까지는 이통망이 처리해주는 단말이 폰이고 폰에만 최적화된 망 구조가 요구됬다면 5G에서

는 서로 다른 속성을 갖는 다양한 단말들을  대상으로 서비스를 제공해주야 한다. 5G 시대의 대표적인 Use-Case로 꼽히는 Mobile Broadband, Massive IoT, Mission-critical IoT 등은 Mobility, Charging, Security, Police Control, Latency, Reliability 등의 측면에서 속성과 망 요구 사항이 상이하다.

예를 들어 온도, 습도, 강우량 등을 측정하는 고정형 센서들이 이통망에 연결되는 Massive IoT 서비스의 경우에는 폰과 달리 Handover나 Locate update같은 기능은 필요없다. 또 자율 주행이나 원격 산업용 로봇 제어같은 Mission-critical IoT 서비스의 경우는 모바일 브로드밴드 서비스와 달리 수 ms이내의 낮은 latency를 요구한다.

 

표1. 5G의 주요 Use case와 특성

	5G Use Case	Example	Requirements
	Mobile Broadband	4K/8K UHD, 홀로그램, AR/VR	high capacity, video cache
	Massive IoT	센서 네트워크 (검침, 농업, 빌딩, 물류, 시티, 홈 등)	massive connection(200,000/km2) 주로 고정형 단말
	Mission-critical IoT	Motion control, Autonomous driving, 공장 자동화, Smart-Grid	low latency (ITS 5ms, Motion control 1ms) high reliability

 

그럼 5G 폰망, 5G Massive IoT망, 5G mission-critical IoT망을 따로 만드나?

그렇지 않고 하나의 물리적인 망상에 여러 개의 논리적인 망을 만들어 비용을 절감해주는 것이 네트워크 슬라이싱이다.

 

(https://www.netmanias.com/ko/post/blog/8292/5g-data-center-iot-network-slicing-sdn-nfv/5g-and-e2e-network-slicing)

 

[개념] 하나의 물리적 코어 네트워크를 다수의 독립적 가상 네트워크로 분리하여 제공하는 기술. 서비스마다 요구사항 상이한 점을 반영. 망 중립성 폐지에 따른 이슈 존재

 

(http://m.etnews.com/20180202000101?SNS=00002#_enliple)

 

[구성Layer] Biz - 가상네트워크 기능(VNF) 및 응용프로그램(VNA)제공

Service - 비즈니스 use case 구현에 필요한 슬라이스 생성, 설정지원

infra - 클라우드 에코 시스템(배치,배포,프로비저닝) 재구성 및 가상화 지원

 

[세부구현] 1)가상화된 상용서버(COTS)에 Core N/W Function(LTE구성도내용)을 VM에 탑재

2)Core Function이 탑재된 서버는 코어 클라우드 역할수행가능

3)에지 클라우드(RAN)와 코어 클라우드의 VM간 연결은 SDN으로 수행

4)유즈케이스별로 슬라이스 수행

 

[5G주요 Use Case]

Mobile broadband, Massive IoT, Misstion-critical IoT

 

[표준화] RAT, eLTE, non-3GPP(WLAN) 액세스 등 지원

핵심 기술 이슈(Work task)

1)인스턴스 선택,연결: UE(사용자 장비) 이동성 변경, 발견/식별자, NSI 선택

2)슬라이스 분리: 간섭최소,보안,자원, OAM지원 분리

3)슬라이싱 구조: 네트워크 기능, I/F 정의, 인스턴스 연결

4)슬라이싱 로밍지원: 홈망, 방문망

5)슬라이싱 용어,정의

 

[이슈분석]망중립성 완화, 5G선 선택 아닌 필수

(http://www.etnews.com/20180318000025?SNS=00002

[이슈분석]망중립성 완화, 5G선 선택 아닌 필수다