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IoT 및 MVNO를 위한 스마트 코어 네트워크 슬라이싱 잠금 해제

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바트 살라에츠
2018년 2월 23일 게시

네트워크 슬라이싱은 이동통신 사업자가 이용할 수 있는 가장 중요한 5G 혁신 중 하나입니다.

업계 전반에 걸쳐 전문가들은 미래의 이점에 대해 열광적으로 기대하고 있습니다. 하지만 기술적 영향의 측면을 오늘날 활용할 수 있다는 사실을 아는 사람은 적습니다. 네트워크 슬라이싱은 모바일 사업자가 하나의 물리적 네트워크를 여러 개의 논리적 네트워크(네트워크 슬라이스)로 효과적으로 분할할 수 있도록 해줍니다. 각 '슬라이스'는 기본 사용 사례에 따라 처리량, 대기 시간, 우선 순위와 같은 특정 네트워크 특성을 제공하도록 프로비저닝됩니다.

5G 네트워크는 자동차, 농업부터 의료, 운송, 물류 등 다양한 산업 분야에서 광범위한 사용 사례를 지원하는 데 활용되므로 이는 특히 중요합니다. 동적 엔드투엔드 네트워크 슬라이싱을 통해, 업계는 트래픽 수요에 따라 서비스가 확장되고 네트워크 리소스가 축소되는 모델로 전환할 수 있습니다.

예를 들어, 5G로 점점 더 보편화될 비디오 스트리밍은 높은 처리량이 필요하지만 일반적으로 중간~높은 지연 시간을 처리할 수 있습니다. 반면, 자율주행 자동차는 도로 안전을 보장하기 위해 매우 낮은 지연 시간의 연결을 사용합니다.

IP 전송 네트워크에서는 VPN 기술을 통해 어느 정도 네트워크 슬라이싱을 구현할 수 있습니다. 이와 대조적으로 5G 네트워크 슬라이싱은 무선 네트워크까지 확장될 수 있다는 점에서 독특합니다. 그런 다음 리소스를 할당하여 다양한 네트워크 슬라이스에 전용할 수 있습니다. 따라서 자율 주행 자동차와 같은 사용 사례는 무선에서 코어 네트워크까지 낮은 지연 시간의 베어러를 보장하는 네트워크 슬라이스에 매핑될 수 있습니다. 

오늘날의 네트워크 슬라이싱

사물 인터넷(IoT)과 가상 이동통신망 사업자(MVNO)의 수요에 앞서 나가야 한다는 압력이 커지면서, 모바일 운영자들은 기존 3G 및 4G 네트워크(무선 수준에서의 슬라이싱을 지원하지 않음)에서 모바일 코어 수준에서 네트워크 슬라이싱에 관심을 보이는 경향이 커지고 있습니다.

현재 가입자 세션을 SGW(Serving Gateways) 및 PGW(Packet Data Network Gateways)와 같은 모바일 핵심 요소에 매핑하는 기술은 도메인 이름 시스템(DNS)을 기반으로 하며 위치 및 APN(Access Point Name) 정보를 활용합니다.

이런 유형의 접근 방식은 제한적이다. 첫째, 위치 정보를 사용해 사용자를 매핑하기 때문에 특정 SGW에 다양한 장치나 사용자 그룹을 할당하는 것이 불가능합니다. 또한, 사용자 그룹이나 기기 범위를 다른 PGW에 매핑하는 유일한 방법은 새로운 사용자 그룹이나 기기 범위마다 새로운 APN을 만드는 것입니다. 모바일 코어 수준에서 다양한 IoT 사용 사례를 분리하고 세분화하는 것은 번거로운 방법입니다.  

다행히도 기술적인 해결책이 있습니다. 예를 들어 F5 Networks는 서비스 제공자가 오늘날 이러한 어려움을 극복하도록 도울 수 있습니다. F5 GTP 세션 디렉터는 모든 사용자 세션에 대해 SGW 및/또는 PGW를 선택하기 위해 표준 DNS 기술에 의존하는 대신, 훨씬 더 세부적인 결정을 내릴 수 있습니다.

최종 사용자 장치에서 시작된 모든 GTP 세션은 가로채여지고 로컬에 구성된 정책에 따라 실행됩니다. 그런 다음 GTP 세션은 로컬 정책에 따라 SGW 및/또는 PGW로 전송됩니다. 예를 들어, 스마트 미터링 사용 사례에는 특정 IMSI(International Mobile Subscriber Identity) 범위 내의 SIM 카드가 장착된 IoT 기기가 있을 수 있습니다. GTP 세션 디렉터의 로컬 정책은 이 특정 IMSI 범위를 특정 SGW 및/또는 PGW 집합에 매핑할 수 있습니다.

MVNO가 이동통신사와 APN 이름을 공유하는 경우에도 동일한 원칙이 적용될 수 있습니다. 다시 말해, IMSI 범위는 GTP 세션 디렉터가 해당 MVNO에 속한 사용자 세션을 MVNO 세션만 관리하는 전용 PGW로 전달하도록 강제합니다.

3세대 파트너십 프로젝트(3GPP)에서는 5G 이전 슬라이싱 기술을 제공하기 위해 새로운 요소와 기술(DECOR 및 eDECOR)을 정의했습니다. F5의 세션 디렉터는 SGW 및 PGW 수준에서 네트워크 슬라이싱을 제공하기 위해 새로운 속성에 의존하거나 네트워크 요소 업그레이드를 요구하지 않는다는 점에서 두드러집니다. 이를 통해 모바일 사업자는 새로운 APN을 만들지 않고도 새로운 사용 사례에 대해 5G 이전 설치 기반의 SGW 및 PGW 용량을 지능적으로 활용할 수 있습니다.

F5 서비스 공급자 솔루션에 대한 자세한 내용은 https://f5.com/solutions/service-provider 에서 확인하세요.