SDN 기반 네트워크 슬라이싱 기술

기술 개요

• 본 특허는 SDN(Software Defined Networking) 기반의 네트워크에서 네트워크 슬라이싱을 수행함에 있어 동적 네트워크 트래픽 분석을 통하여 최적의 네트워크 슬라이싱을 수행하는 방법 및 장치에 관한 기술임

기존 기술 문제점

• 기존 기술의 경우 엑세스 정책정보에 기반한 정적인 트래픽 경로로 서비스가 제공되었기 때문에 네트워크 환경의 변화나 트래픽 병목현상 등에 적절하게 대처하지 못하였고, 지연 민감성 서비스 제공을 위한 적절한 방안이 존재하지 않았음
• 또한, 네트워크 자원을 분배해서 비포화 트래픽 또는 과포화 트래픽을 발생시키는 노드들이 다수 존재하는 경우 자원분배가 비효율적인 문제가 있어 효율적인 네트워크 자원분배 기술이 요구되고 있음

기술의 특징 및 우수성

• 기술의 특징

  • 네트워크에 연결된 호스트 사이의 네트워크 트래픽을 분석한 결과 네트워크 슬라이스에 대하여 대역폭 증가가 필요한 경우, 각 네트워크 슬라이스에 우선순위를 부여하여 우선 순위가 높은 네트워크 슬라이스의 대역폭을 우선 증가시킴
  • 가용 대역폭의 부족으로 인하여 대역폭 증가가 유보된 네트워크 슬라이스에 대해서는 유보 횟수에 따른 가중치를 부여하여 차후 슬라이싱에서 우선권을 부여함으로써, 모든 호스트에 대하여 골고루 네트워크 자원을 분배함

• 기술의 우수성

  • SDN 기반의 네트워크에서 호스트 사이의 네트워크 트래픽을 분석한 결과를 이용하여 효율적으로 네트워크를 제어함
  • 네트워크를 슬라이싱 함으로써 네트워크의 부족 또는 낭비 없이 네트워크 자원을 최대한 사용 가능
  • 네트워크에 연결된 호스트 사이의 네트워크 트래픽을 분석한 후, 네트워크를 제어함으로써 대역폭의 부족을 실시간으로 충족시킴

상세 설명

• 네트워크 슬라이싱을 수행하기 전 일반적인 네트워크에서는 하나의 네트워크를 통해 다양한 서비를 제공하여 서비스 별 네트워크 요구사항을 반영하지 못하는 문제가 있음
• 네트워크를 슬라이싱하여 스마트폰/센서/자동차에 슬라이스를 나눌 경우, 각 네트워크 슬라이스의 네트워크 환경을 다르게 설정함으로써 서비스 별 네트워크 요구사항을 충족시킬 수 있음
• 서비스 별 요구사항을 충족하는 여러 개의 네트워크를 손쉽게 구축하여, 물리적 네트워크 인프라를 여러 개의 가상 네트워크 (네트워크 슬라이스)로 나누고, 각 가상 네트워크를 별개의 애플리케이션과 서비스, 디바이스, 운영자 요구사항에 맞춰 최적화함
• 네트워크 슬라이스는 여러 개의 노드 사이에 설정되며, 노드와 노드를 연결하는 네트워크에서 네트워크 가상화 기술로 네트워크를 슬라이싱하여, 노드가 네트워크 슬라이스를 통해 통신할 수 있음

그림 1 네트워크 슬라이싱 전/후

그림 2 네트워크 슬라이스

기술완성도 (TRL)

활용분야 및 적용제품

• 활용분야

  • IOT/ICT 솔루션 서비스분야
  • 위성방송/무선통신 서비스 분야

• 적용제품

  • 스마트 팩토리
  • 자율주행차
  • 모바일 클라우드 게임

산업동향(기술 동향 및 트랜드 등 )

• 네트워크 슬라이싱은 물리적인 이동통신망을 다수의 가상 네트워크로 분리해 활용하게 하는 5G 필수 기술로 5G가 상용화 되면서 본격화 되는 추세임
• 5G환경에서 자율주행차, 스마트팩토리, 모바일 클라우드 게임 등 다양한 첨단 서비스가 증가하며 데이터 용량과 무선망 네트워크 증설이 가속도로 증가할 것으로 예상됨
• 5G를 활용해 스마트팩토리(지능형 생산공장) 확산이 본격화하고 있으며, 라이다, 레이더 등 다양한 센서와 5G기술이 결합하여 자율주행차 개발이 가속될 전망임
• 향후, 서비스 커버리지 및 속도, 다양한 수요를 충족시키는 요금체계, 기술력 특성(초저지연, 대용량, 보안 등)을 이용한 혁신서비스는 지속적인 노력이 필요함

시장전망(목표시장 규모 및 전망)

• 2020년 상용서비스가 개시되어, 기존의 이동통신 시장을 점진적으로 대체하며 시장이 확산될 것으로 전망되고 있음
• 세계 5G이동통신 시장 규모는 2020년 57억달러에서 2026년 1조3,686억달러로 연평균 149%의 높은 성장률을 기록할 것으로 기대됨
• 세계 시장의 확산 흐름에 따라, 국내 5G 이동통신 시장도 2020년 1조420억원 규모에서 2026년 32조8,832억원 규모로 성장할 전망임

그림 3 세계 5G 시장동향

그림 4 국내 5G 시장 동향

지재권현황