Ciena는 최근 5G 네트워크 솔루션에 대한 주요 추가 기능과 고급 기능을 발표했습니다. 즉, 엑스홀 전송 네트워크에 최적화된 새로운 라우터 3종, Blue Planet 자동화 소프트웨어에 대한 네트워크 슬라이싱 및 동적 계획 고급 기능 그리고 통신 사업자가 4G에서 5G로 향하는 여정을 진행할 때 도움을 주는 전문가 서비스를 공개했습니다. 엑스홀에 대해 잘 모르는 이유와 엑스홀이 5G 성공에 중요한 이유가 무엇일까요? 지금부터 설명하겠습니다.

엑스홀(xHaul)이란 무엇인가?

엑스홀은 셀 사이트를 상호 연결하고 궁극적으로 액세스되는 컨텐츠를 호스팅하는 데이터 센터에 연결하는 프런트홀, 미드홀 및 백홀 전송 네트워크와 관련이 있는 말입니다. 여기에서 데이터 센터가 왜 나올까요?

동영상 트래픽은 2025년까지 전체 모바일 트래픽의 76%를 차지할 것으로 예측됩니다. 그렇다면 대부분의 동영상 컨텐츠가 위치하는 곳은 어디일까요? 그렇습니다. 근거리 및 원거리 데이터 센터에 위치합니다. 따라서 5G 네트워크 슬라이싱이 제공할 것으로 기대되는 완전히 보장된 종단 간 성능에 대한 약속을 실현하려면 RAN(Radio Access Network)과 데이터 센터 사이의 전체 고정형 유선 네트워크를 업그레이드해야 합니다. MNO(모바일 네트워크 사업자)는 각각 고유한 네트워크 성능 요구 사항을 가진 다음 3대 사용 사례를 지원하기 위해 5G 네트워크 슬라이싱을 사용하게 될 것입니다.

  • 첫째 eMBB(enhanced Mobile Broadband)는 상당한 유선 용량 증가를 필요로 합니다.
  • 둘째 mMTC(massive Machine-Type Communications)는 수 백만에서 수 십억 대에 이르는 기계 장치(대규모 사물 인터넷)를 최적으로 연결하기 위해 분석 기반 자동화를 필요로 합니다.
  • 셋째 urLLC(ultra-reliable Low-Latency Communications)는 매우 낮은 예측 가능 지연 시간 목표를 달성하기 위해 MEC(다중 액세스 에지 컴퓨팅) 및 예측 가능 패킷 광 전송 기술을 필요로 합니다.

이러한 3가지 사용 사례가 중요한 이유가 무엇일까요? 데이터가 무선 및 유선 영역 모두에서 종단 간 네트워크를 통해 전송되기 때문에 네트워크 사업자는 전체 수명 주기 동안 네트워크 슬라이싱의 성능을 보장할 수 있어야 합니다. 유선 영역의 경우 5G 서비스를 효과적으로 지원하기 위해 단순히 용량 증가 그 이상을 제공하는 프런트홀, 미드홀 및 백홀 네트워크에서 특정 트래픽 관리 기능이 필요합니다.

엑스홀은 어디에 위치하는가?

4G 환경에서 프런트홀 전송 네트워크는 RRH(Remote Radio Head)를 원거리의 중앙/클라우드 BBU(Baseband Unit)에 연결하며, 백홀은 BBU를 4G EPC(Evolved Packet Core)에 연결합니다. 5G 환경의 경우에는 NR(New Radio)이 CU(Central Unit ) 및 DU(istributed Unit)로 분리 및 가상화되는 BBU에 연결됩니다. 새로운 미드홀은 새롭게 표준화된 3GPP F1 인터페이스를 통해 CU를 DU에 상호 연결합니다. 5G 백홀은 초기에는 통신 사업자가 새로운 eMBB 서비스를 전달하기 위해 고려한 것이지만 근본적으로 4G와 동일합니다. 다만 높은 성능 및 높은 대역폭의 5G NR(New Radio)로 인해 훨씬 많은 트래픽을 전송할 수 있습니다.

높은 수준의 4G C-RAN과 5G C-RAN 아키텍처의 비교 그림

그림 1: 높은 수준의 4G C-RAN과 5G C-RAN 아키텍처의 비교 

통신 산업에서는 개방 4G 프런트홀 네트워크를 해체하려는 중대한 움직임이 일어나고 있습니다. 프런트홀 네트워크는 공개된 CPRI(공유 무선 인터페이스) 사양에 기반하여 구현되었지만 결국 폐쇄되거나 독점 자산으로 남게 되었습니다. MNO는 동일한 공급업체로부터 RRH와 BBU를 구매해야만 했고, CPRI 사양의 매우 높고 비효율적인 용량과 엄격한 지연 시간 요구 사항으로 종종 사용이 불가능한 고가의 다크 파이버를 통해 프런트홀 트래픽을 전송해야만 했습니다. 5G로 인해 이러한 상황은 변하게 될 것입니다.

왜 개방형 엑스홀 네트워크인가?

통신사들이 주도하는 O-RAN Alliance와 같은 조직의 도움을 통해 5G 프런트홀 및 미드홀 네트워크 인터페이스 사양이 체계화된 형식으로 공개되고 정의되고 있습니다. 이러한 노력을 통해 MNO는 해당 장비가 O-RAN 사양을 준수한다면 어떤 공급업체로부터도 RU, DU 및 CU를 구매하고 관련 전송 네트워크를 도입할 수 있습니다. 공개된 이러한 사양은 공급업체 간 경쟁을 촉발하여 더 나은 선택의 폭, 더 빠른 혁신, 동급 최고의 네트워크 설계 그리고 훨씬 확장되고 안전한 공급업체 생태계 구축과 같은 긍정적 효과를 전달할 것입니다.

Ciena는 개방성을 적극적으로 옹호하며 그러한 움직임의 일환으로 다중 공급업체 간 상호 운영이 가능한 최신 5164, 5166 및 5168 라우터를 공개했습니다. 이러한 장비를 활용하는 MNO는 공급업체 종속성 문제를 궁극적으로 해결할 수 있습니다. 4G와 5G는 향후 수년 동안 공존할 것이기 때문에 엑스홀 네트워크는 이 두 표준 모두를 앞으로 상당 기간 지원해야 합니다. 이를 위한 비용 효과적인 최선의 방법은 개방성, 상호 운영성 및 통합성 특성을 가진 전송 네트워크를 활용하는 것입니다. 이 네트워크는 프런트홀, 미드홀 및 백홀을 공통의 전송 네트워크 인프라에서 통합합니다.

왜 다중 공급업체 상호 운영이 가능한 엑스홀 네트워크인가?

Ciena 엑스홀 라우터개방형의 표준 기반 엑스홀 전송의 핵심 이점은 트래픽을 공통 유선 인프라에 집중시키는 능력이며 이를 통해 고가 오버레이 네트워크를 유지할 필요 없이 네트워크의 소유 및 운영을 훨씬 간편하게 수행하고 비용을 효과적으로 절감할 수 있습니다. 5G 프런트홀, 미드홀 및 백홀 트래픽과 함께 4G 프런트홀 및 백홀 트래픽을 네트워크에 집선할 수 있다는 것은 4G CPRI, 4G RoE(Radio-over-Ethernet) 캡슐화, 5G eCPRI(evolved CPRI), O-RAN 프런트홀 및 O-RAN Open F1과 같은 다중 4G 및 5G 인터페이스를 지원한다는 의미입니다. 이러한 유연성 이점을 얻으려면 최신 세대의 네트워크 장비가 필요합니다. 바로 Ciena 5164, 5166 및 5168 라우터와 같은 장비말입니다.​

프런트홀 네트워크에 집중

Ciena 5164, 5166 및 5168 라우터는 소프트(세그먼트 라우팅) 및 하드(FlexEthernet / ITU-T G.mtn) 네트워크 슬라이싱뿐 아니라 표준 이더넷과 TSN(시간 민감형 네트워킹) 이더넷 모두를 지원합니다. 이 장비들은 개방 API의 지원을 받는 Ciena의 Blue Planet 지능형 자동화 소프트웨어와 Ciena의 Adaptive IP 린 IP 구현이 제공하는 혜택도 누리며, 스트리밍 텔레메트리를 지원하여 라우터 자체 기능을 훨씬 넘어서 네트워크 전반에서 이점을 제공합니다.

이제 5164 및 5166 라우터와 차별화되는 5168 라우터의 프런트홀 기능과 다양한 프런트홀 인터페이스에 대해 살펴보겠습니다. 4G 및 5G 프런트홀 및 미드홀 트래픽을 공통의 통합 엑스홀 네트워크에 간편하게 집선하기 위해 5168 라우터는 다음 프런트홀 및 미드홀 인터페이스를 지원합니다.

  • CPRI(Common Public Radio Interface) 
  • eCPRI(evolved Common Public Radio Interface)
  • IEEE 1914.3 Radio-over-Ethernet(구조 독립적 및 구조 인식) 인터페이스(이더넷에 대한 4G CPRI)
  • ORAN 인터페이스
  • 3GPP F1 인터페이스(O-RAN Open F1 프로파일 포함)
  • CPRI-to-eCPRI 상호 연동 기능(IWF)
  • CPRI-to-ORAN(L1 오프로드 처리 포함)

프런트홀 네트워크 성능

상기의 모든 4G/5G 프런트홀 및 미드홀 인터페이스는 패킷 기반이며, 프런트홀 네트워크에서 성공적으로 패킷을 전송할 수 있도록 엄격한 수준의 새로운 지연 시간 및 지터 보장 요구 사항을 필요로 합니다. urLLC와 관련된 기술과 같이 미드홀 및 백홀 네트워크에서 유사한 기술을 활용하여 새로운 5G 사용 사례의 엄격한 성능 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다.

서비스 공급자들은 가장 높은 성능의 네트워크를 설계 및 구축하기 위해 동급 최고의 기술을 활용하는 방안을 강구하고 있으며, 이에 따라 Ciena는 Ciena 솔루션의 기능과 성능을 더 향상시킬 수 있도록 높은 가치를 가진 프로그래밍 기능을 제공할 수 있는 기회를 항상 모색하고 있습니다. 이와 관련된 구체적인 예를 들어보겠습니다. RoE(Radio-over-Ethernet) 및 CPRI-to-eCPRI 상호 연동 기능(IWF)을 통해 동급 최고의 패킷 CPRI 전송 기능을 전달하기 위해 Ciena와 Intel은 프런트홀 도메인에서 긴밀히 협력하고 있습니다. Intel의 FPGA(Field Programmable Gate Array) 기술은 오늘날 다중 프런트홀 사양을 구현하는데 필요한 필수 성능, 유연성 및 프로그래밍 기능을 제공합니다. 뿐만 아니라 Intel FPGA 기술은 현장 업그레이드를 가능하게 하여 어떤 이유로든 향후에 구축 요구 사항을 변화시킬 것입니다. Intel과의 협업으로 Ciena는 vRAN 분야의 Intel 기술력을 활용할 수 있게 되었으며 이를 통해 프로그래밍 가능 가속 기술을 사용하여 통합 4G/LTE 및 5G 네트워크를 가장 효율적이고 비용 효과적인 방식으로 구축할 수 있도록 지원합니다.

미드홀 및 백홀에 대한 토의

미드홀과 백홀도 종단 간 네트워크 슬라이싱을 지원하는 5G의 중요한 요소이기 때문에 앞으로 유선 네트워크의 이 두 부분에 대해서도 자세히 다루도록 하겠습니다. 네트워크 슬라이싱 기술은 새로운 eMBB, mMTC 및 urLLC 애플리케이션 및 사용 사례를 위한 기회의 문을 열어 줄 것입니다.

여러분의 프런트홀 네트워크는 어떻습니까?

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Man talking with Adaptive IP at the background
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