SDN, NFV 및 클라우드 친화적인 컴퓨팅 기술로 실현되는 종단 간 5G 네트워크 슬라이싱

CSP(통신 서비스 공급자) 커뮤니티, 공급업체 생태계 및 다양한 산업의 대기업은 5G를 그저 새로운 새대의 모바일 기술로 보고 있지 않습니다. 대신 5G를 통해 매우 낮은 지연 시간, 매우 높은 가용성, 매우 높은 데이터 속도 및 매우 높은 전송 밀도를 필요로 하는 기업 애플리케이션을 하나의 동일 네트워크에서 모두 구현할 수 있을 것으로 기대합니다. 더욱 중요한 점은 5G가 고급 다중 테넌트 및 네트워크 슬라이싱을 제공한다는 것이며, 이를 활용하는 CSP는 저렴한 비용으로 다양한 산업의 고유한 성능 요구 사항을 해결할 수 있습니다.

5G 네트워크 슬라이싱은 SDN(소프트웨어 정의 네트워킹), NFV(네트워크 기능 가상화) 및 CNC(클라우드 친화적인 컴퓨팅)와 같은 혁신 기술 덕에 가능합니다. 이러한 기술은 유연하고 동적이며 프로그래밍 가능한 5G 네트워크 플랫폼을 위한 핵심 구성 요소를 제공합니다. SDN은 프로그래밍에 기반하여 트래픽 관리 및 라우팅을 제어함으로써 전송 네트워크 분야에 역동성을 가져왔으며 이러한 방식은 전송 네트워크의 슬라이싱 기반 성능을 보장하는데 필요합니다. NFV와 CNC는 주문형 서비스 생성, 스마트 슬라이싱, 스마트 작업 부하 배치 그리고 사용 사례 요구를 반영하기 위한 제어 평면 및 사용자 평면 리소스의 수명 주기 관리를 위한 기초적인 기술을 제공합니다.

CSP는 분리된 '종단 간 네트워크 슬라이싱'을 만들기 위해 이러한 기능을 활용할 수 있으며, 그 결과 사용 사례 및 SLA 중심 슬라이싱 인스턴스화 그리고 그러한 사용 사례의 특정 지연 시간, 성능, 안정성 및 가용성 요구에 따른 네트워크 기능 배치가 가능해집니다. 네트워크 슬라이싱은 격리되어 실행되며 이를 활용하는 CSP는 슬라이싱 수준에 따른 제어, 관리 및 서비스 품질을 통해 차별화된 슬라이싱 기반 서비스를 도매 산업에 제공하고 세분화되고 차별화된 슬라이싱 기능을 각 사용 사례, 가입자 유형, 애플리케이션 또는 기업에게 제공할 수 있습니다. 또한 네트워크 슬라이싱을 활용하는 기업은 자체 네트워크 도메인 내에서 서비스 공급자의 도움 없이 다중 서비스를 만들 수 있습니다.

전송 네트워크에서 도메인 수준 슬라이싱 기능을 제공하는 전송 SDN 컨트롤러

3GPP에서 공개한 높은 수준의 네트워크 슬라이싱 관리 프레임워크에 따르면 NSMF(네트워크 슬라이싱 관리 기능)와 NSSMF(네트워크 슬라이싱 서브넷 관리 기능)이 슬라이싱 솔루션을 개발하는데 필요한 핵심적인 두 구성 요소입니다 (그림 1 참조). NSMF는 교차 도메인 네트워크 슬라이싱 오케스트레이션을 수행하고 NSSMF는 도메인 내 슬라이싱 관리를 수행합니다. 이러한 아키텍처는 각 서브넷이나 도메인에서 종단 간 네트워크 슬라이싱 의도로 지시되고 종단 간 네트워크 오케스트레이터가 통제하는 방식으로, 각 사용 사례 유형 즉, MBB(초고속 광대역 통신), mIoT(대규모 사물 인터넷) 및 uRLLC(초고 신뢰 초저 지연 시간 통신) 서비스를 위한 네트워크 슬라이싱 리소스의 설치와 구성을 가능하게 합니다. 

End-to-end+5G+network+slide+orchestrator

그림 1: 3GPP에서 명시한 네트워크 슬라이싱 오케스트레이션 스택 아키텍처

 

전송 도메인 네트워크 슬라이싱은 새로운 IP 라우팅 기술로 실현될 것입니다. 그러한 기술의 예로는 QoS(서비스 품질) 및 경로 전달 정책과 같은 핵심 슬라이싱 특성 요구를 해결하도록 구성할 수 있는 세그먼트 라우팅입니다. SDTN 컨트롤러는 이러한 기술을 보완하여 주문형 구성을 제공하며 이를 통해 전송 네트워크 슬라이싱을 위한 높은 수준의 동적 제어를 구현할 수 있습니다.

규모에 따른 전송 네트워크 슬라이싱을 실현하는 핵심은 서비스 품질, 경로 전달 정책, 연결 종단점 및 슬라이싱 성능과 같은 슬라이싱 특성과 함께, 사전 정의된 슬라이싱 전달 템플릿 카달로그를 만들고 유지하는 것입니다. CSP 정책에 기반한 SDTN 컨트롤러는 기업이 슬라이싱 기능을 요청할 때 가장 적합한 템플릿을 인스턴스화하고 템플릿이 인스턴스화되면 슬라이싱 특성을 동적으로 구성할 수 있습니다. 이러한 방식으로 제한된 수의 슬라이싱 유형을 활용하여 수 십 또는 수 백의 슬라이싱 인스턴스를 자동으로 인스턴스화할 수 있습니다.

전송 네트워크 NSSMF 기능의 토대를 제공하는 Telefonica iFUSION의 계층화 SDTN 컨트롤러

Telefónica Germany는 분리된 OT(개방 터미널)와 OLS(개방 회선 시스템)를 포함하는 부분적으로 분리된 광 네트워크를 위한 계층적 SDTN 컨트롤러 아키텍처를 구현했습니다. 이 기업은 다중 공급업체 광 네트워크를 관리하기 위해 계층적 다중 SDTN 컨트롤러를 위한 Blue Planet MDSO(Multi-Domain Service Orchestration)를 도입했습니다. SDTN 컨트롤러는 광 네트워크에서 MSSMF 역할을 수행하고 더 높은 계층의 다중 도메인 SDN 컨트롤러(IP/MPLS, 마이크로웨이브 및 광 도메인 포함)는 다중 도메인 전송 네트워크 슬라이싱을 위한 NSSMF 역할을 수행할 수 있습니다.   

이 사용 사례에 대한 자세한 내용은 Telefonica Germany 구현 개요를 참조하십시오.