KR20170052446A - ５ｇ 네트워크 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다양한 분야에서 진화된 4G의 무선 네트워크, 유선 네트워크, 클라우드, 서비스 등의 각 분야를 통합한 상위 구조 관점의 아키텍처를 통하여 효과적으로 통신 서비스를 제공할 수 있는 5G 네트워크 시스템에 관한 것이다.

Description

５Ｇ 네트워크 시스템{5G Network System}

본 발명은 5G(5세대) 네트워크 시스템에 관한 것으로서, 특히, 현재까지 다양한 분야에서 진화된 4G의 무선 네트워크, 유선 네트워크, 클라우드, 서비스 등의 각 분야를 통합한 상위 구조 관점의 아키텍처를 통하여 효과적으로 통신 서비스를 제공할 수 있는 5G 네트워크 시스템에 관한 것이다.

2012년에 들어서면서 ITU-R SG(Study Group)5 WP(Working Party) 5D에서 "IMT for 2020 and beyond" 프로그램을 시작하고, 유럽에서 FP 7 call 8 프로젝트인 METIS2020 (Mobile and wireless communications Enablers for The 2020 Information Society)을 통해 4G이후의 이동통신에 대한 대규모 본격적 개념정립연구를 진행하면서, 5G 개념이 구체화되고 전세계적인 공감대가 형성되기 시작하였다. 5G의 개념과 범위는 아직 공식적으로 정해지지는 않았으나 3G, 4G에서와 같이 ITU-R WP5D에서 전 세계 통신사업자, 산업체, 학계의 의견을 수렴하여 5G에 대한 공감대를 형성할 것으로 예상된다. 그러나, 현재까지 이동통신이 고유의 이동 통신 서비스만으로 특화된 독립 네트워크로 발전해왔던 것에 반해, 5G는 2020년 이후의 이동 통신 네트워크이면서 동시에 유선 네트워크에서도 아직 실현하지 못한 새로운 통신과 서비스 환경을 제공하는 보편적 네트워크가 될 전망이다. 현재까지 진행된 5G의 연구동향을 분석할 때 이전 세대의 모바일네트워크 기술과 달리 5G 시스템의 범위는, 무선선네트워크뿐 아니라 무선네트워크, 유선네트워크, 클라우드, 서비스를 종합적으로 고려한 시스템이 될 것으로 전망된다.

도 1은 향후 예상되는 5G 시스템의 범위(이동, 유선, 클라우드, 서비스)를 설명하기 위한 도면이다. 도 1에 이러한 무선, 유선, 클라우드, 서비스 각 분야에서 과거로부터 현재까지 진행되고 있는 발전 모습을 나타내었다.

무선 모바일 네트워크는 3세대를 지나 4세대에 들어 서면서 All IP 구조로 발전을 하는 동시에 RNC (Radio Network Controller)로 집중화 되어 있던 무선단의 계층적 구조가 기지국으로 분산 수용되는 플랫(Flat) 한 구조로 진화되었다. 제어 평면의 기능은 데이터 평면과 분리된 형태로 발전하였다.

유선 네트워크의 경우 ITU-T 에서 정의한 NGN (Next Generation Network) 구조를 통해 All IP화되는 구조로 발전하면서 다양한 응용 별로 별도의 네트워크를 구축하던 방식에서 다양한 서비스를 동일한 전달계층에서 수용하는 서비스 계층과 전달계층이 분리된 구조로 발전하였다.

가상화 기술의 중요성은 점점 커지고 있다. 가상화 기술을 사용하여 다양한 기능이 물리적인 인프라와 관계없이 클라우드의 형태로 제공되고 있다. 이에 따라 네트워크가 하나의 플랫폼 기반의 물리적 자산으로 여기는 방식에서 자원의 공유를 통해 필요한 위치에서 서비스로 제공되는 방식으로 진화되었다.

서비스의 경우도 기존의 인터넷 기반의 Web 서비스와 네트워크 사업자가 제공하는 SMS나 MMS로 구분되는 방식에서, 인터넷 기반으로 다양한 서비스가 Web 또는 App 기반으로 제공되고 있으며 서비스의 형태도 기존의 서버기반에서 SNS와 같은 양방향 서비스의 형태로 발전하였다.

그러나, 이와 같은 무선, 유선, 클라우드, 서비스 각 분야를 통합한 효과적인 5G 네트워크 시스템이 요구되고 있다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 다양한 분야에서 진화된 4G의 무선 네트워크, 유선 네트워크, 클라우드, 서비스 등의 각 분야를 통합한 상위 구조 관점의 아키텍처를 통하여 효과적으로 통신 서비스를 제공할 수 있는 5G 네트워크 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

먼저, 본 발명의 특징을 요약하면, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 5G 네트워크 시스템에서 통신 방법은, 유선 네트워크에서, 네트워크의 기능 가상화를 기반으로 소프트웨어로 프로그램화된 네트워크를 이용하여 유선 통신을 지원하는 단계; 상기 유선 네트워크와 통합되어 가상화 및 프로그램화가 가능한 형태로 구현되는 상기 무선 네트워크에서, 무선 통신을 지원하는 단계; 클라우드에서, 통합 네트워크를 통한 데이터 서비스를 제공하는 단계; 및 네트워크 서비스 시스템에서, 소프트웨어 네트워크 기반으로 동작하여 네트워크 기능과 서비스를 소프트웨어로 제공하는 단계를 포함하고, 서로 연동하는 상기 유선 네트워크, 상기 무선 네트워크, 상기 클라우드 및 상기 네트워크 서비스 시스템을 이용하여 각 분야를 통합한 상기 통합 네트워크 상에서 통신 서비스를 제공하기 위한 것을 특징으로 한다.

상기 5G 네트워크 시스템에서 통신 방법은, 상기 유선 네트워크, 상기 무선 네트워크, 상기 클라우드 또는 네트워크 서비스 시스템과 연동하는 서비스 플랫폼에서, 플랫폼 앱 또는 시멘틱 웹 기반으로 양방향성 통신 지원 및 논리적인 추론까지 수행하여 개인별로 상황에 맞게 요청 정보를 생성 또는 가공해 맞춤형 서비스를 제공하는 단계를 더 포함한다.

상기 무선 네트워크는, multi-RAT(Radio Access technology)의 통합제어, 및 매크로셀과 스몰셀이 중첩되어 있는 다중 계층셀 환경에서 다중 연결성 제공을 통해 사용자 단말에 끊김 없는 연결을 제공할 수 있다.

상기 5G 네트워크 시스템에서 통신 방법은, 상기 무선 네트워크에서, 대용량, 저지연 및 초연결을 포함하는 서비스 요구사항을 지원하기 위하여, 하나의 무선 프레임을 둘 이상의 논리자원으로 가상화하여 사용하는 'radio frame slicing'을 지원하는 단계를 더 포함한다.

상기 5G 네트워크 시스템에서 통신 방법은, 상기 무선 네트워크에서, 상기 다중 연결성 제공을 위하여, 상기 매크로셀을 통해 콘트롤 신호를 전달하고 상기 스몰셀을 통해 데이터를 전달하는 단계를 더 포함한다.

상기 5G 네트워크 시스템에서 통신 방법은, 상기 무선 네트워크에서, 서로 다른 RAT 간 및 서로 다른 셀계층 간의 핸드오버 또는 끊김없는 이동성을 제공하며, 이전 세대 이동통신이나 고정 액세스 포인트 간에도 핸드오버 또는 끊김없는 이동성을 제공하는 단계를 더 포함한다.

상기 클라우드는, 상기 통합 네트워크를 통한 데이터 서비스를 제공하기 위해, 네트워크 중앙의 데이터 센터에 구현되는 central cloud, 사용자 단말과 인접된 위치에 배치된 edge cloud와 private cloud, 또는 사용자 단말별 무선자원의 상태와 성능을 반영하여 소정의 위치에서 서비스를 제공하는 분산 클라우드를 포함할 수 있다.

상기 네트워크 서비스 시스템은, 네트워크 기능과 서비스를 소프트웨어로 제공하는 소프트웨어 네트워크 기반으로, 공간 기반 서비스 및 시간 임계적 서비스 제공을 통한 새로운 연결서비스, 네트워크 인프라를 서비스로 제공하기 위한 NaaS(Network as a Service) 서비스, 또는 제3 시스템과의 협력을 위한 맞춤형 인프라 제공 서비스를 수행할 수 있다.

그리고, 본 발명의 다른 일면에 따른 5G 네트워크 시스템은, 네트워크의 기능 가상화를 기반으로 소프트웨어로 프로그램화된 네트워크를 이용하여 유선 통신을 지원하는 유선 네트워크; 상기 유선 네트워크와 통합되어 가상화 및 프로그램화가 가능한 형태로 구현되는 무선 네트워크; 통합 네트워크를 통한 데이터 서비스를 제공하기 위한 클라우드; 및 네트워크 기능과 서비스를 소프트웨어로 제공하기 위해 소프트웨어 네트워크 기반으로 동작하는 네트워크 서비스 시스템을 포함하고, 서로 연동하는 상기 유선 네트워크, 상기 무선 네트워크, 상기 클라우드 및 상기 네트워크 서비스 시스템을 이용하여 각 분야를 통합한 상기 통합 네트워크 상에서 통신 서비스를 제공하기 위한 것을 특징으로 한다.

상기 5G 네트워크 시스템은, 상기 5G 네트워크 시스템은, 플랫폼 앱 또는 시멘틱 웹 기반으로 양방향성 통신 지원 및 논리적인 추론까지 수행하여 개인별로 상황에 맞게 요청 정보를 생성 또는 가공해 맞춤형 서비스를 제공하는 서비스 플랫폼을 더 포함한다.

상기 무선 네트워크는, multi-RAT(Radio Access technology)의 통합제어, 및 매크로셀과 스몰셀이 중첩되어 있는 다중 계층셀 환경에서 다중 연결성 제공을 통해 사용자 단말에 끊김 없는 연결을 제공할 수 있다.

상기 무선 네트워크는, 대용량, 저지연 및 초연결을 포함하는 서비스 요구사항을 지원하기 위하여, 하나의 무선 프레임을 둘 이상의 논리자원으로 가상화하여 사용하는 'radio frame slicing'을 지원할 수 있다.

상기 무선 네트워크는, 상기 다중 연결성 제공을 위하여, 상기 매크로셀을 통해 콘트롤 신호를 전달하고 상기 스몰셀을 통해 데이터를 전달하는 구조를 포함한다.

상기 무선 네트워크는, 서로 다른 RAT 간 및 서로 다른 셀계층 간의 핸드오버 또는 끊김없는 이동성을 제공하며, 이전 세대 이동통신이나 고정 액세스 포인트 간에도 핸드오버 또는 끊김없는 이동성을 제공할 수 있다.

상기 클라우드는, 상기 통합 네트워크를 통한 데이터 서비스를 제공하기 위해, 네트워크 중앙의 데이터 센터에 구현되는 central cloud, 사용자 단말과 인접된 위치에 배치된 edge cloud와 private cloud, 또는 사용자 단말별 무선자원의 상태와 성능을 반영하여 소정의 위치에서 서비스를 제공하는 분산 클라우드를 포함할 수 있다.

상기 네트워크 서비스 시스템은, 네트워크 기능과 서비스를 소프트웨어로 제공하는 소프트웨어 네트워크 기반으로, 공간 기반 서비스 및 시간 임계적 서비스 제공을 통한 새로운 연결서비스, 네트워크 인프라를 서비스로 제공하기 위한 NaaS(Network as a Service) 서비스, 또는 제3 시스템과의 협력을 위한 맞춤형 인프라 제공 서비스를 수행할 수 있다.

본 발명에 따른 5G 네트워크 시스템에 따르면, 무선 네트워크, 유선 네트워크, 클라우드, 서비스 등의 각 분야를 통합한 상위 구조 관점의 아키텍처를 통하여 효과적으로 통신 서비스를 제공할 수 있는 5G 네트워크 시스템을 제공할 수 있다.

도 1은 향후 예상되는 5G 시스템의 범위(이동, 유선, 클라우드, 서비스)를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 클라우드 개념을 코어 및 RAN 까지 확대한 일반적인 MCN 기술의 목표를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일반적인 MCN 구조와 ETSI NFV 구조를 비교 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 기존 iJOIN에서의 physical eNB로부터 virtual eNB로 진화에 대한 개념도이다.
도 5는 기존 METIS에서 제시하는 5G 네트워크 시스템의 상위레벨 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 기존 NGMN에서 제시하는 5G 네트워크 시스템에 대한 아키텍처에서의 3가지 계층들을 나타내는 도면이다.
도 7은 기존 NGMN에서 요구하는 네트워크 인터페이스 옵션들을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 5G 네트워크 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 5G 네트워크 시스템의 구현 방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

2012년부터 시작된 5G에 대한 연구는 ITU-R 의 IMT2020 를 중심으로 extreme Mobile Broad Band, ultra reliable MTC, massive MTC 서비스를 위한 광대역, 초신뢰성, 초연결을 3개 축에서 8개의 KPI(Key Performance Indicator)로 구체화 되고 있으며, 무선 기술에 초점을 맞추고 진행되었던 이전세대의 기술과 달리 유선네트워크, 클라우드를 위한 가상화 기술, 서비스를 고려하는 다양한 방면으로 다양한 측면을 고려하여 진행되고 있다. 본 발명에서는 현재까지 다양한 분야에서 이루어진 4G의 진화를 위한 연구 및 5G의 연구동향을 아키텍쳐 관점에서 먼저 살펴보고, 5G 네트워크 시스템을 구현하기 위해 해결이 필요한 문제를 도출해 위해 현재 진행되고 있는 연구 동향을 기초로 향후 기술 전개 방향에 맞게 5G 네트워크 구조에 대한 상위구조 관점의 시스템을 제안하고자 한다.

먼저, 본 발명에서는 5G 네트워크 시스템을 위에서 언급한 무선, 유선, 클라우드, 서비스를 포함하는 통합 시스템으로 보고 이를 구현하기 위해 필수적으로 해결해야 하는 문제점들을 분석한 후 이를 구현하기 위한 아키텍처를 설명한다. 이하에서, 첫째, 현재까지 이루어진 4G의 진화 및 5G의 연구동향을 아키텍쳐 관점에서 살펴보고, 현재까지 거론되고 있는 5G의 구조에 대해 살펴본다. 둘째, 5G 를 구현하기 위해 해결해야 하는 주요 문제점을 분석한다. 즉, 5G 네트워크 시스템을 구현하기 위해 해결이 필요한 문제를 정의하고 문제점을 해결하기 위해 현재 진행되고 있는 연구 동향을 살펴보고 향후 기술 전개 방향을 예상해 본다. 마지막으로 셋째, 분석된 구조와 문제점을 종합하여 예상되는 5G 네트워크 시스템의 구조에 대한 상위구조를 제시한다.

<4G 진화구조>

현재 논의되고 있는 5G 이전에 4G 진화구조 연구를 다양한 방면에서 진행하였으며 이를 종합하여 5G 구조로 구체화 하고 있다. 따라서 현재까지 거론되고 있는 5G 의 구조를 이해하기 위해서 4G 진화구조에 대하여 살펴볼 필요가 있다. 이전에 진행된 4G 진화 구조에 대한 연구 내용과 함께 현재까지 진행되고 있는 5G의 구조의 연구동향을 살펴본다.

<A. Pre 5G 구조 연구>

5G에 대한 연구는 최근에 본격화 되었지만 유럽을 중심으로 미래 이동통신네트워크를 어떤 방향으로 발전시켜야 할 것인가에 대한 연구가 지속적으로 있어 왔다. 이러한 연구 결과는 5G 연구로 이어져 발전되고 있기 때문에 현재 진행되고 있는 5G 구조의 배경으로서 5G 이전의 연구를 알아볼 필요가 있다. 대표적인 진화 관점에서의 구조 연구로 MEVICO(Mobile Networks Evolution for Individual Communications Experience)에서 진행된 코어 네트워크의 분산구조(Flat architecture), MCN (Mobile Cloud Networking)에서 진행된 클라우드 기반의 이동통신 구조, iJOIN 에서 진행된 액세스 구간의 UDN(Ultra-Dense network)을 지원하기 위한 Cloud RAN(Radio Access Network) 과 Front-haul 구조에 대해 알아본다.

<A.1 MEVICO>

MEVICO는 EU의 FP7에서 진행된 연구 프로젝트로 Radio 구간을 제외한 코어 네트워크(Evolved Packet Core - EPC)를 대상으로 인터넷 서비스 진화 및 Radio 기술 진화에 따른 미래 요구사항을 만족시킬 네트워크 구조 및 기술을 연구하였다.

MEVICO에서 해결하고자 하는 것은 향후 예상되는 가입자 폭증, 트래픽 폭증으로 시그날링 및 데이터 트래픽이 급증하고, 이종 무선 액세스를 탑재한 다중 인터페이스의 단말이 일반화되면서 Always-on-application(어플리케이션이 항상 온 상태)이 지속적으로 늘어날 경우 예상되는 네트워크 비용과 매출의 괴리 문제이다. 즉, 트래픽이 폭증하게 되면 트래픽을 수용하기 위해 최고 사양의 고가의 대용량의 장비를 지속적으로 구축할 수도 있지만 네트워크를 구조적으로 변화하여 분산구조로 전환할 경우 고가의 대용량 장비를 지속적으로 도입할 필요 없이 필요한 부분에 장비를 추가적으로 설치하는 방식으로 트래픽 폭증을 수용이 가능하다. MEVICO에서는 후자의 방식으로 문제를 해결하기 위한 코어 네트워크 구조를 연구하고 이를 구현하기 위한 기술을 제안하였다.

이를 위해 EPC 시스템을 분산구조로 전환할 때 고려해야 할 성능 요구사항을 기술/성능 측면뿐 아니라 운영, 관리, 과금 등 비즈니스 측면까지 분석하여 제시하였다. 또한 분산구조의 기능구조를 제시하고 그 후보기술을 분석하여 어떤 네트워크 요소에 적용되는 기술인가를 제시하고 있으며, 접근 방식이 상충되는 후보기술(예를 들어, 네트워크 기반의 이동성과 호스트 기반의 이동성 등)은 별도로 분석하여 제시하고 있다.

MEVICO는 미래 코어 네트워크의 문제점을 분석하고 예상 가능한 필요 기능과 후보기술에 대한 체계적인 분석을 진행하였다. 따라서 네트워크 측면에서 생각해 볼 수 있는 다양한 기술을 제시한 다는 점에서 의미가 있으며 특히 Flat 구조로 전환 시 네트워크에서 해결해야 할 문제점을 분석했다는 점에서 의미가 있다. 하지만 프로젝트가 2010년에 시작하여 2013년 완료 되었고 과제의 연구 범위가 3GPP의 scope내에서의 코어네트워크의 발전 방향 연구에 치중하여, 최근 이루어지고 있는 소프트웨어 중심 네트워크 패러다임 변화 및 SDN(Software-Defined Networking)/NFV(Network Function Virtualization)/Cloud 기술에 대한 고려는 부족하였다.

<A.2 MCN(Mobile Cloud Network)>

도 2는 클라우드 개념을 코어 및 RAN 까지 확대한 일반적인 MCN 기술의 목표를 설명하기 위한 도면이다.

MCN은 유럽의 FP7에서 진행된 연구 프로젝트로 모바일 네트워크를 클라우드 서비스 형태로 제공하기 위해 필요한 기술을 연구하였다. 데이터 센터 중심의 클라우드 서비스를 이동네트워크 전체로 확장하여 클라우드 기반의 네트워크를 구현하기 위한 첫 시도로 Core Network와 RAN 의 클라우드화에 따른 서비스 중심의 구조(SoA)를 제시하고 있다. 기능 구조 보다는 주어진 기능을 모듈화시켜 상호 연계를 통해 필요한 서비스를 제공시키는 것을 목표로 하는 서비스 지향 구조를 제안하고 있다.

MCN의 Service Manager(SM), Service Orchestrator(SO), Cloud Controller(CC)를 사용하여 다양한 단위 서비스를 조합 또는 연계시켜 end-to-end 서비스로 제공할 수 있는 구조로 되어있고, 서비스 종류는 단위 서비스를 MCN 서비스, Support 서비스, Atomic 서비스의 3가지 형태로 구분하여 정의하고 있다. MCN에서 제시한 클라우드 구조를 사용할 경우 사업자가 일부 서비스 기술만 가지고 있을 경우에도 다른 사업자의 서비스를 연계시켜 다양한 형태의 종단간 서비스를 제공할 수 있다.

MCN의 구조는 기능 구조보다는 클라우드와 서비스 제공 관점에서 모바일 네트워크의 구조를 제시하고 있다. 클라우드/서비스 중심의 구조는 서비스 구성요소를 여러 개의 서비스로 모듈화시키고 이들 서비스를 상황에 따라 연계하여 통합서비스로 제공하는 것을 중요시 하고 있다. 따라서 개별 모듈의 기능구조 보다는 SM-SO-CC 를 이용하여 어떤 방식으로 서비스를 구성하고 개별 서비스가 연계되어 종단 사용자(EEU)에게 제공되는가를 설명하는데 주안을 두고 있다.

도 3은 일반적인 MCN 구조와 ETSI NFV 구조를 비교 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 참조하면, ETSI NFV에서 제시하고 있는 가상화 관리 구조와 어느 정도 일관된 구조를 가지고 있으며 추가적으로 서비스관리 기능을 추가하여 Business 관점에서의 연동/관리가 가능한 구조를 제시하고 있다. ETSI NFV와의 구조적인 비교 분석을 제공하고 있다. 이를 통해 MCN에서 SO와 NFV에서 얘기하는 Orchestrator의 기능이 어떤 방식으로 관계가 있는지를 설명하고 있다. NFV와 비교하여 서비스 측면의 오케스트레이션을 구체적으로 제시하고 있다.

<A.3 iJOIN>

iJOIN은 EU의 FP7에서 진행된 연구 프로젝트로서, 소형셀(Small Cell) 기반의 UDN(Ultra Dense Network)을 유연한 액세스 네트워크로 제공하기 위해 RAN 기능을 중앙에 집중하고 가상화를 통해 여러 액세스에 필요한 자원의 공유가 가능한 구조를 제시하였다.

Small cell은 주파수 재사용에 따른 무선 서비스 용량증대와 저전력 수단으로 우수하지만 중앙 집중화로 여러 개의 스몰셀들을 통합 제어할 경우 복잡해 질 수 밖에 없다. iJOIN 에서는 Backhaul/Fronthaul(백홀/프론트홀) 구조를 동적으로 제어하여 가상화된 RAN과 연동해 트래픽의 상황에 따른 액세스 네트워크의 재구성이 가능하도록 하는 구조를 제안하고 있다.

다수의 small cell을 현장에 적용하려면 backhaul 부담을 고려해야 한다. 기존방식의 backhaul은 광통신을 이용한 수 Gbps 급을 물리적 경로에 CPRI(Common Public Radio Interface)와 OBSAI(Open Base Station Architecture Initiative) 프로토콜을 적용했었다. 향후에 small cell 전개에서 유선이나 무선을 활용한 이종(heterogeneous) backhaul 연결에 대한 고려가 필요하다. 이때 중앙처리방식이 가능한 유연한 형태의 RAN 구조를 적용하여 도 4와 같이 물리적 기지국(physical eNB)에 가상화 개념을 도입한 가상 기지(virtual eNB)국을 고려한다. 이를 위해 경제적인 기능 분할 연구가 필요하여 iJOIN은 small cell 및 backhaul에 초점을 맞춘 구조를 제공한다.

iJOIN에서 제시된 RANaaS(Radio Access Network as a Service) 구조는 집중(centralized) 처리가 많지 않은 기존의 기지국 구현방법과 centralized된 연산기능(BB) 풀에서 많은 기능을 처리하고 RF(radio frequency) 처리 기능만 RRH(remote radio head)에서 처리하는 개념을 조합하기 위해 RRH와 BB 풀 사이의 고속 대용량 데이터를 전달하는 front-haul이 필요하며 이 front-haul 능력이 허용하는 범위 내에서 다양한 형태의 기능분할로 C-RAN(centralized RAN)을 구성할 수 있다.

iJOIN 에서 제안한 액세스 구조는 eNB 를 cloud infrastructure의 일부로 가상화되어 처리규모 조절이나 유연한 자원사용이 가능하다. iJOIN 에서 연구된 RANaaS 구조는 이후 METIS 의 구조에도 반영되었으며 Dynamic fonthaul 제어 기술은 5GPPP 의 5G Xhaul 과제를 통해 5G 기술로 더욱 구체화 되어 가고 있다.

<B. 5G 구조 연구>

5G 구조는 여러 기관이 백서를 통해 발표하고 있으나 각 기관 만의 전략을 강조하는 측면이 크다. 최근에 발표된 METIS와 NGMN은 5G 의 구조를 종합적으로 잘 요약하고 있다. METIS 의 경우 기술적인 측면에서의 방향성을 제시하고 있으며 NGMN 은 사업자 입장에서 원하는 5G 구조를 잘 설명하고 있다.

<B.1 METIS>

도 5는 기존 METIS에서 제시하는 5G 네트워크 시스템의 상위레벨 구조를 설명하기 위한 도면이다.

METIS(Mobile and wireless communications Enablers for Twenty-twenty Information Society)는 5G 이동통신 관련 전 세계의 개념 및 합의 형성을 위한 FP7(FP7 Seventh Framework Programme) 프로젝트로서 2015년 4월까지 진행되었고, 5G 서비스 시나리오 및 구조를 제시하였으며 5GPPP 에서 진행하고 있는 METIS-2 과제에서 지속적으로 구체화 되고 있다.

METIS에서는 현재 기술로 제공이 어려운 차별화된 서비스로서 xMBB(extreme Mobile BroadBand), mMTC(massive Machine Type Communication), uMTC(ultra-reliable Machine Type Communication) 등에 대하여, 기술적으로 RAN 영역에 집중을 하고 있어 M-MIMO, UDN, Dynamic RAN을 핵심 Build Block으로 보고 있으며 이를 구현하기 위한 구조적 해법으로 RAN 영역의 기능 모듈화 방안을 제시하고 있다.

RAN의 기능을 위해, 엄격한 동기화가 필요하여 클라우드화가 어렵거나 불가능한경우의 synchronous 기능, 및 비교적 낮은 수준의 동기화가 요구되어 소프트웨어로 구현이 가능하고 클라우드화가 가능한 asynchronous 기능으로 분류하고, 이를 통해 클라우드 RAN의 가이드 라인을 제시하고 있다. 이러한 기능의 구분은 iJOIN 에서 시작되었지만 METIS에서는 5G 3대 서비스인 xMBB, uMTC, mMTC의 경우에 대해서 각각의 기능 배치에 대한 구조를 구체적으로 제시하였다는 점에서 의미가 있다.

이러한 가상화된 무선 액세스를 정의하기 위해 다양한 측면의 제시가 필요하다. METIS에서는 기능구조, Orchestration 및 Control 구조, Deployment 구조의 3가지 구조를 제시하고 있는데, 미래의 네트워크의 구조를 설계하기 위해서 다양한 시각의 구조를 제시할 필요가 있음을 알 수 있다. METIS에서 제시하는 이와 같은 3가지 구조를 설명하면 다음과 같다.

- 기능구조: 현재 3GPP에서 정의하는 Reference Model과 유사한 구조로 각 네트워크 요소가 어떤 기능을 수행해야 하는지를 정의함.

- Orchestration 및 Control 구조: 제어 및 연동을 위한 기능 배치를 설명하고 있으며 특히 SDN/NFV 기반으로 네트워크의 가상화가 진행될 경우 필요한 가상화 관리 체계가 어떤식으로 이루어 질 것인가를 정의함.

- Deployment 구조: 실제 네트워크가 전개(deploy) 될 때의 기능 배치에 따른 구체적인 물리적인 네트워크 형상을 정의함.

<B.2 NGMN>

도 6은 기존 NGMN에서 제시하는 5G 네트워크 시스템에 대한 아키텍처에서의 3가지 계층들을 나타내는 도면이다.

NGMN은 2006년 8월에 설립된 북미, 유럽, 아시아를 대표하는 글로벌 이동통신사업자들(Verizon, AT&T, China Mobile, NTT Docomo, SKT 등 약 17개 통신사)의 국제 협의체이다. 통신사업자가 주 멤버인 조직의 특성상 세부 적인 기술적인 이슈보다도 통신사업의 비즈니스 측면에서 5G 통신망 구조를 어떻게 전환해야 하는가를 제시하고 있다. 즉, 기능 또는 기술 중심의 네트워크 구조 보다는 새로운 비즈니스 모델의 수용을 중요시 하고 있다.

NGMN 의 물리적 구조는 클라우드 노드, 액세스 노드, 네트워크 노드로 구성되어 다양한 독립적인 네트워크를 제공하기 위한 공통 인프라로 사용된다. 이러한 공통 인프라 위에 데이터 플레인과 콘트롤 플레인을 가상화 기반으로 구성하여 네트워크 구성에 필요한 최적의 물리적 노드를 연계하여 서비스를 제공할 수 있도록 하는 Sliced Network 구조를 제안하고 있다. 액세스의 경우 복수의 RAT 를 지원할 수 있어서 단말의 특성 및 네트워크의 상황에 맞도록 RAT 를 구성하여 서비스를 제공이 가능한 구조를 요구하고 있다. 결과적으로 네트워크 사업자가 제공하고자 하는 다양한 네트워크를 slice 형태로 구성하여 제공이 가능하고 자동 주행 서비스를 위한 저지연 네트워크 서비스 등과 같이 현재로서는 독자의 망을 구성해야 하는 버티컬 사업자에게까지 맞춤형으로 네트워크를 지원하는 것을 목표로 한다.

NGMN에서는 5G 아키텍처의 계층을 2가지 계층 ("business application" 계층, "business enablement" 계층), 1개의 자원("infrastructure 자원" 계층), 그리고 이들을 통합하여 관리하기 위한 관리기능("E2E 관리/오케스트레이션" 개체)으로 구분하고 있으며, 5G 이동통신망 설계를 위해서 5가지 카테고리 - 무선(RAT 및 RAN), 유선(Core Net.), 운용관리, 네트워크 유연성, 신규 서비스 창출(보안 및 개인화 보호) -로 나누어 중점적인 5G 설계 원리들을 제시하고 있다.

NGMN에서는 5G 아키텍처에서 "네트워크 슬라이싱"을 강조하고 있는데, 이는 5G 서비스별 독립적으로 망 자원들을 가상화 기반으로 사용하므로 서로간에 실행의 독립성을 보장하며 물리적 공통 자원들을 논리적으로 공유하여 사용하므로 CAPEX/OPEX를 절감할 수 있다. 또한 5G 네트워크 슬라이스는 C(제어)-/U(사용자)-평면(plane)을 조정하여 특정한 통신 연결을 지원하며, 네트워크의 모든 도메인에 걸쳐서 소프트웨어 모듈이 클라우드 노드에 탑재 수행되며, 전송망의 특정 무선 구성이 네트워크 기능의 유연한 위치(예: 5G 단말 장비, 특정 RAT의 무선 구성 등)를 동적으로 조정케 할 수 있다. 제3자는 API를 통해 네트워크 슬라이스를 조정하며, 무선 스케줄러가 특정 사람/회사에 종속되지 않은 개방형으로 제공되어야 하며, SDN에 기초한 C/U-평면 분리, API(Application Program Interface) 오픈 인터페이스, forward/backward 호환성, 다양한 회사들의 각기 다른 5G 장비들간에 연동 인터페이스가 제공되어야 한다.

NGMN 은 새로운 5G 무선 기술뿐 아니라 다양한 기존 무선기술을 통합하여 원하는 5G 서비스를 제공하는 것을 지향하고 있으며 이를 위해 무선기술과 함께 네트워크의 기술을 중시하고 있다. 특히 네트워크 인터페이스를 설계하고자 할 때 도 7과 같은 3가지 대안들이 있으나, NGMN에서는 4G 가상화가 용이하고 4G와의 통합제어가 가능한 세 번째 방안(옵션-3)을 권고한다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 5G 네트워크 시스템(100)을 설명하기 위한 도면이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 5G 네트워크 시스템(100)은, 광(optical) 전송(transport) 등을 이용하여 유선 단말들의 통신을 지원하는 유선 네트워크(110), RF 신호를 이용하는 모바일(mobile) 기기들의 무선 통신을 지원하는 무선 네트워크(120), 네트워크 상의 클라우드(130), 네트워크 상에서 네트워크 서비스를 지원하기 위한 시스템(140)을 포함하고, 이외에도 플랫폼(platform) 형태로 앱(Application) 또는 웹(Web) 기반의 통신을 지원하기 위한 네트워크 상의 서비스 플랫폼(150)을 더 포함할 수 있다. 유선 네트워크(110), 무선 네트워크(120), 클라우드(130), 네트워크 서비스 시스템(140) 및 서비스 플랫폼(150)은 통합된 네트워크 상에서 서로 연동한다.

본 발명의 5G 네트워크 시스템(100)에서는, 유선 네트워크, 무선 네트워크, 클라우드, 네트워크서비스를 모두 고려한 광의의 시스템으로서, 발전하고 있는 개별 기술을 종합적으로 고려하여 각 분야를 통합한 상위 구조 관점의 아키텍처를 통하여 효과적으로 통신 서비스를 제공할 수 있다.

유선 네트워크(110)는, 중요시 되고 있는 네트워크의 프로그램화에 기초하여소프트웨어로 프로그램화된 네트워크를 이용하여 유선 통신을 지원할 수 있으며, 이를 통해 위치 및 하드웨어에 제약 없이 이를 구현하기 위하여 네트워크의 기능 가상화를 기반으로 이루어질 수 있다.

유선 네트워크(110)와 통합되어 네트워크의 기능 가상화 및 프로그램화가 가능한 형태로 구현 가능한 무선 네트워크(120)는, 기존의 단일 RAT 중심의 네트워크를 지양하고, multi-RAT(Radio Access technology)(다중무선접속기술)의 통합제어와, 매크로셀(Macro Cell)과 스몰셀(Small cell)이 중첩되어 있는 다중 계층(multi-layer) 셀 환경에서 다중 연결성(multi-connectivity) 제공을 통해, 다양한 크기의 네트워크 셀이 구축된 환경에서 사용자 단말 중심으로 끊김 없는 연결을 제공할 수 있다. 또한, 무선 네트워크(120)에는 기존의 대용량화 이외에 저지연 및 광대역을 만족시키기 위한 차별화된 MTC 기술이 적용된다.

이러한 유선 네트워크(110) 및 무선 네트워크(120) 기술은 통합되어, 네트워크의 기능 가상화 및 소프트웨어로 프로그램화가 가능한 형태로 구현될 수 있으며, 이들의 모습은 위에서 기술한 바와 같은 기능구조, orchestration 및 management 구조, deployment 구조로 구체화 될 수 있다.

이러한 모든 네트워크 기능은 클라우드(130)를 통해 사용자의 단말에 다양한형태의 서비스(XaaS, Everything as a Service)를 제공할 수 있다. 클라우드(130)는 기존의 네트워크 중앙의 데이터 센터에 구현되는 central cloud(중앙 클라우드) 이외에 사용자 단말과 인접된 위치에서 제공되는 edge cloud(에지 클라우드)와 private cloud(사설 클라우드)로 구성될 수 있고, 사용자 단말별 무선자원의 상태, 성능 등을 고려하여 최적의 위치에서 서비스를 제공하는 분산 클라우드(distributed cloud)의 형태로 제공될 수 있다.

네트워크 서비스를 위한 시스템(140)은, 기존의 네트워크와 차별화하기 위하여, 공간 기반 서비스 및 시간 임계적(time critical) 서비스 제공을 통한 새로운 연결서비스, 네트워크 인프라를 서비스로 제공하기 위한 NaaS(Network as a Service) 서비스, 제3자 (시스템)와의 협력을 위한 맞춤형 인프라 제공 서비스 등을 사용자 단말에 대해 지원할 수 있다. 네트워크 서비스를 위한 시스템(140)은, 네트워크 기능과 서비스를 소프트웨어로 제공하는 소프트웨어 네트워크 기반으로, 이러한 서비스를 수행할 수 있다.

5G의 영역으로 보기에는 힘들지만 향후 모바일 서비스의 방향으로 예상되는 웹(Web) 기반의 서비스와 앱(App.) 기반의 서비스를 고려하여야 한다. 이를 위하여, Web 서비스의 경우 Web 2.0 의 양방향성에서 발전하여 Web 3.0 의 시멘틱웹(semantic web)의 형태로 발전하고 있고, app 기반의 서비스는 단순 app 서비스로 시작하여 서비스가 본격화됨에 따라 서비스 플랫폼으로 발전하는 형태(플랫폼 앱 형태)의 다양한 app의 출현이 예상되므로, 이를 고려하여 서비스 플랫폼(150)은, 플랫폼 앱 또는 시멘틱 웹 기반으로, 논리적인 추론까지 수행하여 개인별로 상황에 맞게 요청 정보를 생성 또는 가공해 맞춤형 서비스를 제공하는 플랫폼 역할을 할 수 있다.

이하, 이와 같은 5G 네트워크 구현상의 문제점과 이를 해결하기 위하여 위와 같은 구성 요소들의 구현 시 요구되는 사항들을 좀 더 자세히 살펴보기로 한다.

앞에서도 언급하였듯이, 5G에서 해결하고자 하는 문제는 다양한 측면에 걸쳐 있기 때문에 하나의 시스템으로 모든 문제를 해결하는 것은 현실적으로 불가능하거나 매우 비효율적이다. 따라서, 5G에서 예상되는 문제를 분석하고 분류하여 기술 영역별로 시스템을 설계하는 bottom-up 방식의 구조 설계가 필요하다. 구체적으로 (1) 요구사항, Bottom-up 핵심 기술, 기존시스템과 비젼간의 갭 분석을 통해 5G에서 구조적으로 해결해야 하는 문제를 도출/정의하고, (2) 문제를 해결하기 위한 현재의 해결 방법 등 하나 이상의 대안을 분석하고, (3) 복수의 대안 중 요구사항을 효율적으로 만족하는 하나의 대안 선택하는 방식으로 해결 방안을 결정한 후, (4) 문제점과 그 해결방법의 결합으로 전체 시스템의 상위 구조 관점에서 설계를 완료할 필요가 있다.

<무선 네트워크(120)의 Multi-RAT integration>

5G 네트워크 시스템(100)에서는 5G RAT 만으로 전역을 커버할 수 없을 것으로 보고 다양한 무선 기술의 통합 제어를 필수적으로 수행할 수 있도록 실현하고자 한다. 5G에서는 다양한 무선 RAT 간의 통합 제어가 필요하다. Multi-RAT은 mmWave(밀리미터파)로 대표되는 above 6GHz와 below 6GHz에서 동시에 진행되고 있는 5G new RAT 기술, LTE 및 LTE-LAA와 같은 기존 3GPP 액세스기술, 그리고 WiFi(Wireless Fidelity)와 같은 고정 액세스 기술을 모두 포함한다.

현재 이동 통신 기술의 경우 3GPP 계열 액세스 간의 통합 제어는 활발히 연구되고 있으나, 동일 세대 기술간의 연동에 집중하고 있으며 이전 세대 기술 또는 non-3GPP 계열(WiFi 등)과의 통합은 네트워크 레벨의 연동에 그치고 있다. 향후 무선 기술은 개별 RAT 기술에서 한 단계 발전한 다양한 multi-RAT 제어 기술이 개발이 예상된다. 특히, L2 계층 이하 레벨의 통합제어의 경우 MAC(Media Access Control) 통합계층을 이용하여 3GPP 계열 또는 5G new RAT 간의 통합이 요구되고 이러한 통합구조는 향후 예상되는 새로운 RAT을 수용하기 위한 구조가 요구된다.

5G에서는 Multi-RAT 환경이 일반적인 환경이 될 것이므로, multi-RAT 제어 고도화가 필요하다. 예를 들어, 5G 네트워크에서는 multi-RAT 간의 Carrier Aggregation 및 Path Aggregation 등의 다양한 용량증대 기술이 사용될 수 있고, Multi-RAT 환경에서의 seamless한(끊김없는) 이동성을 지원할 수 있게 된다. 5G 네트워크 시스템(100)은 이와 같은 점들을 지원할 수 있도록 설계된다.

<무선 네트워크(120)의 Radio Frame Slicing>

ITU-R은 대용량, 저지연 및 초연결 등의 다양한 서비스 요구사항을 지원할 수 있는 5G key capabilities(KP)를 정의하고 있으며, 사업자는 주파수 자원의 활용도 개선, 무선채널의 오버헤드 최소화 및 사용자 단말/기지국간 무선 인터페이스의 단순화 실현을 위하여 이들 KP를 single radio frame 구조로 실현하는 것을 요구할 가능성이 크다. 하지만, 기존 LTE/LTE-A의 radio frame(무선 프레임) 구조는 서브캐리어/심볼 자원의 기본 할당 단위가 고정되어 있어서, 저지연, 초연결 등 5G의 다양한 서비스 요구사항에 따라 최적의 서브캐리어 및 심볼 자원 할당 제어가 어렵게 설계되어 있다. 따라서, 다양한 서비스 요구사항 (예, 대용량, 저지연, 초연결, 방송, BE 인터넷 등)을 동시에 수용할 수 있는 유연하고 효과적인 radio frame structure 설계 필요하다.

향후 무선 프레임 구조는 NFV 기반의 Radio frame slicing 를 통해 다양한 서비스 요구사항(예, 속도, 지연 등)에 따라 하나의 radio frame 물리자원을 둘 이상의 논리자원으로 가상화하여 사용하는 'radio frame slicing'(무선 프레임 슬라이싱)의 형태로 발전할 것으로 예상된다. 5G 네트워크 시스템(100)은 이와 같은 점들을 지원할 수 있도록 설계된다.

<무선 네트워크(120)의 Multi-Layer connectivity>

5G 네트워크 시스템(100)에서는 매크로셀(Macro Cell)과 스몰셀(Small cell)이 중첩되어 있는 다중 계층(multi-layer) 셀 환경에서 다중 연결성(multi-connectivity) 제공을 통해 단말이 특정 셀에 종속되지 않는(Cell-less mobile) 환경을 실현하고자 한다.

5G에서는 여러 계층의 매크로 셀과 스몰셀의 출력 신호 차이로 인한 간섭문제 및 스몰셀의 고밀도화에 따른 스몰셀 간의 간섭으로 인한 셀간 간섭 문제는 더욱 심각해질 것이다. 또한, Small cell의 경우 대용량 트래픽의 전달에는 유리하지만 전역을 커버하기가 불가하여 Control 신호는 Macro cell을 통해서 전달하고 데이터 신호는 활용 가능한 small cell을 통해 전달하기 위한 Data/Control의 분리가 필수적이 될 것이다. 이렇듯 다양한 형태의 Multiple layer connectivity 출현이 예상되며 셀의 경계점이 많아지는 환경에서 가능한 많은 경로를 확보하여 필요한 광대역 및 안정성을 확보할 수 있는 기술이 필요하다.

향후 다양한 multi-layer connectivity을 위해 현재 3GPP에서 정의하고 있는 동종 RAT 내의 multi-layer connectivity 뿐만 이니라 이종 RAT 간의 multi-layer connectivity로 고도화가 필요하다. 현재 3GPP의 HetNet은 동일한 RAT 간의 계층구조 개발에 초점을 맞춰 간섭제거 기술, corss-carrier scheduling, CoMP 기술에 머물고 있으나, 향후 이종 RAT을 고려한 multi-layer 자원 통합관리 기술 개발도 지속적으로 연구가 필요하다. 이종 RAT이 별도의 계층구조를 가진 환경에서의 multi-layer connectivity 제공을 위해 케이스 별 기능 배치 등 최적 구조, 예를 들어 RAT level 통합 또는 독립적인 RAT의 통합제어, 확장된 X2 인터페이스(예, 기지국간 인터페이스)에 해당하는 이종 RAT 간의 인터페이스를 고려한 구조가 필요하다. 5G 네트워크 시스템(100)은 이와 같은 점들을 지원할 수 있도록 설계된다.

<무선 네트워크(120)의 Xhaul 통합 제어>

5G 네트워크 시스템(100)에서는 small cell 기반의 UDN 서비스 시 셀의 설치, 사용자 단말 분포의 변화를 안정되게 자동으로 수용하기 위해서 유선과 무선의 통합 및 Fronthaul과 Backhaul을 통합한 동적 관리 구조(Xhaul 기술)를 실현하고자 한다.

UDN을 구축하기 위해서 small cell을 이용한 고 밀집화 (Densification)는 필수적이다. 스몰셀의 경우 L3 기능까지 모두 갖춘 standalone small cell 뿐 아니라 L1 기능만 가진 RU(Remote Unit) 형 small cell 등 다양한 형태의 Small Cell(SC)이 모두 활용될 것으로 예상하고 있다. RU 형 SC와 standalone SC가 혼재된 구조에서 fronthaul과 backhaul의 구분은 흐려지고 있으며 유선의 광 전송기술뿐 아니라 무선 백홀 기술까지 모두 활용하는 Xhaul 기술(즉, 유선 + 무선, 및 Fronthaul + Backhaul) 기술로 발전하고 있다. 하지만 복잡해지는 Xhaul 구조에서의 현재의 static한 전송구조는 취약점으로 작용될 것으로 예상되어, 트래픽의 변화에 따라 새로운 셀의 설치, 사용자 분포의 변화를 안정되게 자동으로 수용하기 위한 기술이 필요 하다.

향후 UDN에서는 소형셀 추가 설치/제거가 빈번히 발생하므로 사용자의 분포 변화를 인식하여 트래픽 용량을 전송 망에서 유연하게 Xhaul을 자동으로 구성하기 위한 기술 연구 필요하다. 유럽의 RANaaS + Xhaul 방식이 우리나라의 현실에 맞는지 검토할 필요가 있으며, standalone SC 기반의 densification과의 장단점 분석을 통해 국내 환경에 맞는 기술 개발을 추진 할 필요가 있다. 특히 또한 사업자간의 과잉 투자로 인한 사업성 악화를 해결하기 위해 이동 사업자들이 공유 가능한 UDN 인프라에 대한 연구가 필요하다. 5G 네트워크 시스템(100)은 이와 같은 점들을 지원할 수 있도록 설계된다.

<무선 네트워크(120)의 5G-MTC>

다양한 요구를 가진 기계중심 단말을 저전력 및 무선접속구조에 맞게 시스템에 효율적이며 또한 요금체계를 고려한 경제성 있는 방식을 수용해야 한다.

현재 3GPP에서는　셀룰라 M2M 기술을　표준화하기 위해 LTE MTC 규격화 작업을 진행 중이며 Rel-12에서　간단한 정보를　확장된 커버리지 내에　전달하기 위한　새로운　저비용　MTC 단말을　정의하였고(UE category 0), Rel-13에서　단말의 커버리지 향상뿐만 아니라 전력소모를 줄이기 위한　추가적인 기술을　논의하고 있다.

5G MTC를 위해 Low power, low cost 센서나 액츄에이터 등 대량 설치된, 간단한 연결용 저전력 무선통신 연구가 필요할 것으로 예상된다. 이를 위한 세부기술로 소모전력을 줄이기 위한 심플한 통신 signaling 및 RAT 기술, 많은 장치(actuator 와 sensor 등)들의 양방향 data 통신을 해결할 수 있는 RAN(Gateway 및 Relay 기능 포함) 기술, Massive MTC 활성화 지원 기술이 필요하다.

또한, 영상 감시나 중계 지원 가능한 broadband MTC 무선통신연구가 필요하다. 현재 다수 디바이스 수용이나 고신뢰성 디바이스 통신 기술 개발에 주로 집중하고 있으며, 상대적으로 Mission Critical(미션 임계적)하면서도 광대역의 상향링크를 필요로 하는 디바이스 통신 기술 연구는 미진한 상태다.

산업 현장의 원격 감시 및 장비제어를 위한 ultra reliable MTC 무선통신 필요성은 꾸준히 제기되고 있다. 초저지연 및 신뢰가 필요한 원격으로 감시 및 제어를 할 수 있는 고급형의 MTC를 위한 RAN 기술에 대한 필요성은 공감하고 있으나 목표로 하는 지연 시간 및 기술수요 시점에 대한 이견이 있어서 구체적인 서비스를 중심으로 조심스러운 접근이 필요하다. 5G 네트워크 시스템(100)은 이와 같은 점들을 최대한 지원할 수 있도록 설계된다.

<무선 네트워크(120)의 5G Mobility>

5G 단말기는 복수의 RAT을 사용하고, 스몰셀, 매크로셀 등 다양한 셀 계층에 동시에 연결되어 동작할 것으로 예상된다. 이러한 상황에서 서로 다른 RAT 간, 서로 다른 셀계층 간의 이동성의 새로운 문제를 해결해야 하며, 따라서 5G 네트워크 시스템(100)은 이와 같은 multi-RAT, multi-layer 환경에서의 이동성 제공을 지원할 수 있도록 설계된다.

현재 3GPP 및 IETF에서 정의하는 이동성 기술은 PGW(Packet Data Network Gateway) 또는 LMA(Local Mobility Anchor)가 IP(Internet Protocol) 이동기능의 앵커링 역할을 하고 있어 모든 트래픽이 PGW, LMA를 경유해야 하므로 심각하게 집중되는 데이터 경로 발생, 그로 인한 전달 지연 시간 증가, 그리고 PGW, LMA가 단일 장애점으로 작용하는 문제점이 있다.

5G에서는 IoT 단말 등 단말의 특성에 따라, 그리고 단말기의 상황, 즉 고정, 보행, 자동차 탑승, 고속 열차 탑승 등 상황에 따라 적절한 이동성 기능이 선택되어야 하며 다양한 특성의 5G 단말기, 단말기 주변 상황에 따른 이동성 선택 등이 가능해야 한다. 또한, 현재 대부분의 서비스는 L4 계층 이상에서 서비스 연속성을 해결하고 있는 현실에서 서비스 제공자, 혹은 응용 서비스에서 서비스 연속성 기능을 제공하고 있어 응용에 따라 단순화된 이동성 제어 기술이 필요하다. 5G 환경에서 아래와 같이 사용자의 요구에 따라 아래와 같은 다양한 수준의 이동성을 제공해야 한다. 5G 네트워크 시스템(100)은 이와 같은 점들을 최대한 지원할 수 있도록 설계된다.

- 상황(application, device, user 등)을 고려한 선택적인 이동성 기술 적용 (mobility-on-demand)

- 액세스 지역, 중앙 지역, 리모트 지역 등의 다양한 지역에 앵커링이 가능하도록 다양한 형태의 이동 앵커링 지원

- Multi-RAT 과 multi-layer 상황에서의 핸드오버 또는 끊김없는 이동성 제공

- 인터워킹 지원

- 4G 등 이전 세대 이동통신 간(예, 4G와 5G간 이동성 포함 등) 또는 고정 액세스(예, 기지국과 WiFi 액세스 포인트 간 이동성 포함 등) 간의 핸드오버 또는 끊김없는 이동성 제공

<무선 네트워크(120)의 5G 코어 네트워크 구조>

5G 네트워크 시스템(100)은 다양한 서비스와 기술들이 융합된 네트워크로서, ICT(Information and Communications Technologies) 기술의 진화와 혁신을 수용하여 광범위한 데이터 및 접속 방식을 필요로 하는 모든 유형의 서비스 요구사항을 충족시킬 수 있도록 설계된다.

기존 이동통신의 세대 변화는 보다 높은 전송속도와 대역폭 제공, 무선 구간 용량 증대에 초점을 맞추었다면, 5G 이동통신은 다양한 유형의 서비스를 제공하기 위해 지능화되고 매우 융통성이 있게 운영되어야 한다. 이를 위해 SDN/NFV, 클라우드, 빅데이터 등 혁신적 ICT 기술을 5G 망에 수용하여 다양한 서비스 제공을 위한 유동적인 망 구성 및 관리, 다양한 규모의 RAN 및 CN(Core Network) 구성 및 운용, 운영관리(OAM)의 지능화/자동화를 통한 운영 효율성 제고 및 비용 절감, 새로운 비즈니스 모델(예: XaaS 형태의 가상 네트워크 서비스) 제공이 가능해야 한다.

기존 4G-RAT 액세스와 신규 5G New-RAT 액세스를 모두 수용하면서 향후 추가될 새로운 RAT에 대비하여 RAT 기술에 관계없이(RAT-agnostic) 유무선 액세스 통합 제어관리가 가능한 코어망 구조를 실현하고자 한다. 이를 위해 SDN 또는 NFV 가상화 환경에서 코어 네트워크를 위한 u-plane 및 c-plane 기능 모듈화에 관한 연구가 필요하며, 다양한 신규 5G 서비스의 요구사항에 따라 코어 네트워크 기능 분산을 통해 유연하게 망을 구성하기 위한 Network Function Deployment Architecture 연구가 필요하다. 또한, Third-party 사업자(앱 개발자, 유무선 서비스 제공자, OTT 등) 및 수직 산업을 위한 SoA(Service-Oriented Architecture) 기반 개방형 코어망 구조 연구가 필요하다. 5G 네트워크 시스템(100)은 이와 같은 점들을 최대한 지원할 수 있도록 설계된다.

<무선 네트워크(120)의 FLAT 구조 네트워크 기술>

현재 중앙집중 구조를 분산(Ultra-Flat) 구조로 전환하고 시그널링 복잡성을 해소하여 트래픽 및 시그날링 폭증을 해결하여야 한다. 현재 코어 네트워크는 중앙집중적으로 구성되어 서비스 초기에 운영의 편리성을 주는데 성공하였으나, 트래픽/시그널링 폭증에 취약한 구조이다.

따라서 분산구조로의 전환이 필요하며 이에 따른 다양한 문제점의 해결이 필요하다. 분산구조에서는 GW(Gateway) 간의 이동이 필수적으로 발생하며 단말이 GW 간의 이동을 자유로이 지원하면서도 서비스의 단절이 일어나지 않는 이동성 제어 기술, 콘트롤 플레인의 시그널링 폭증 해결을 위해 다양한 시그널링 기능을 분산 배치할 수 있는 기술이 필요하다. 특히 IMS(IP Multimedia Subsystem) 및 앱 기반의 non IMS 혼재로 인한 복잡성의 해결이 필요하다.

현재 4G 네트워크의 경우 중앙집중구조에 알맞게 설계되었으므로 Flat 구조를 적용하기 위해 필요한 장벽을 해결해야 한다. 트래픽 폭증 문제로 저지연 서비스를 지원하기 위해서 분산구조 상에서 지속적으로 최단 경로를 제공해 주는 기술이 필요하다. 분산구조의 Handover 시 발생하는 triangular route와 같은 비효율적인 경로를 해결하기 위해 route optimization 기술을 이용한 지속적인 최적 경로를 유지하기 위한 기술이 필요하다. 시그널링의 분산구조에 대한 연구를 위해서는 데이터 플레인과 시그널링 플레인의 분산 구조가 동시에 요구되고 있다. 5G 네트워크 시스템(100)은 이와 같은 점들을 최대한 지원할 수 있도록 설계된다.

<유선 네트워크/무선 네트워크의 가상화 기술의 확장성 및 고성능화>

현재 데이터센터 중심의 네트워크 가상화 기술(NFV/SDN)을 대규모 통신사업자망에 적용하기 위한 가상화 성능/품질 고도화 및 SDN의 가상화 확장성 문제 해결이 요구된다.

5G 네트워크 시스템(100)에서는 네트워킹 서비스 도입 신속성, 구축 장비의 용이한 구성/가격 효율화 등을 위해 "네트워크 가상화"를 적용하여 Carrier-Grade급 성능과 확장성을 확보할 수 있도록 설계된다. NFVI(NFV Infrastructure)에서는 Hypervisor 도입으로 인해 성능 저하가 발생하며, SDN에서는 대규모 이동통신망에 도입하기 위해 Hierarchical Structure 형태의 SDN Controller에서 분산 형태의 SDN-ONOS(Open Network OS) Controller로의 확장이 요구되고 있다. 5G 통신망 연구기관에서는 RAN, CN 네트워크 상에서 C/U-Plane 차원의 SFC(space-frequency code) 성능 최적화 방법론, 가상화 품질 보장을 위한 VM(Virtual Machine)/SFC 성능 측정 등을 고민하고 있으며, 이는 성능/품질 고도화 측면의 필요성을 역설하고 있다. 5G 네트워크 시스템(100)은 이와 같은 점들을 최대한 지원할 수 있도록 설계된다.

NFV 성능 고도화를 위해 NEC-유럽은 I/O 최적화를 위해 Netmap 개발 완료 및 오픈소스 공개와 VM 성능 고도화를 위해 ClickOS 및 FlowOS를 개발 완료 및 진행 중에 있으며, 미국에서는 서버의 I/O 처리 고성능화 (예: Intel사의 DPDK), 서버의 H/W 구조 변경(예, 서버-스위치)과 시스템 소프트웨어인 NOS(Network Operating System) 구조 변경(예, Solaris OS)를 변경하여 NetVisor 개발)을 통해 VM 성능 고도화 달성해 가고 있다.

<클라우드(130)의 MEC(Mobile Edge Computing)>

클라우드 오프로드 인프라 구조는 사용자 근접 위치에 고성능 소규모 클라우드를 배치하여 resource-intensive(자원집중) 및 interactive(양방향성) 응용을 실행하거나 실시간 서비스 데이터(콘텐츠) 등을 저장하기 위한 3-tier(계층) 클라우드 서비스 구조로 구현되어야 한다.

현재 대부분의 모바일 서비스 응용은 클라이언트(프론트-엔드 클라이언트 프로그램)/서버(백-엔드 서버 프로그램) 모델을 따르는데, 클라이언트는 사용자 단말에, 서버는 원거리의 데이터센터(central cloud, 중앙 클라우드)에 위치하여 지연과 전송속도 저하를 유발한다. 상당수의 모바일 앱 서버가 클라우드 환경에서 동작하므로 5G의 신규 서비스(예, 실시간 게임, 원격 제어/의료, 고해상도 비디오, 위치기반 서비스 등)가 요구하는 높은 서비스 품질(저 지연, 높은 대역폭, 높은 안정성, 대규모 접속 등)을 제공할 수 없다. 따라서 고성능의 소규모 클라우드(edge cloud(에지 클라우드)와 private cloud(사설 클라우드) 등)를 기지국단에(기지국에서 다른 기지국이나 라우터 등을 거치지 않고 바로 접속하도록) 전진 배치하여 저지연 및 높은 전송속도를 요하는 응용을 실행시키거나, 대용량 콘텐츠 서비스에 필요한 콘텐츠/데이터의 캐싱을 통해 서비스 품질을 보장해야 한다.

이러한 소규모 클라우드를 위한 MEC의 구현을 위해서는 이동통신망 환경에 적합한 마이크로 클라우드 컴퓨팅 구조를 이용될 수 있다. 또한 사용자 단말별 무선자원의 상태(예, 신호세기 또는 대역폭 등)와 응용의 특성(예: 비디오 해상도) 등 성능을 파악하여 네트워크 상황에 맞게 콘텐츠를 가공하여 전달하는 RAN/Application-aware 콘텐츠 최적화 기술이 이용될 수 있다. 5G 네트워크 시스템(100)은 이와 같은 점들을 최대한 지원할 수 있도록 설계된다.

<네트워크 서비스 시스템의 소프트웨어 네트워크 (Network Softwarization)>

다양한 5G 서비스 요구에 적시 대응하기 위해 다양한 특성의 네트워크 기능과 성능을 동적으로 구성할 수 있도록 네트워크와 IT 자원 인프라를 가상화하고, 그 위에 네트워크 기능과 서비스를 소프트웨어로 제공하는 소프트웨어 네트워크의 실현이 요구된다.

특정 기능을 위해 소프트웨어와 하드웨어가 밀겹합된 네트워크 장치 중심의 현재 네트워크는 고비용, 미래 서비스 대응 불가, 진화 방벽으로 작용하고 있어 이를 해결하기 위해 소프트웨어 네트워크 패러다임은 초기 단계에 있으며, 가상화, programmability, agility를 추구하는 소프트웨어 네트워크는 초기 단계이며, 향후 급격한 발전이 전망된다. 소프트웨어 네트워크 기술을 위해서는 ETSI NFV ISG의 NFV 구조를 5G 네트워크의 기본 구조로 채택하고, 이를 기반으로 다양한 5G 서비스와 5G 네트워크 deployment 구조를 개발하여 상용 적용할 필요가 있다. 이를 위해 VNF기반의 소프트웨어 아키텍처를 만족하고, 요구하는 패키지 기능을 갖춘 5G VNF 실현 및 5G 의 서비스가 가능한 기능 구조를 기반으로 5G VNF를 정의하고 관련 표준화로 발전시킬 필요가 있다. 5G 네트워크 시스템(100)은 이와 같은 점들을 최대한 지원할 수 있도록 설계된다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 5G 네트워크 시스템(100)의 구현 방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 5G 네트워크 시스템(100)의 각부 구성 요소들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 결합으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 5G 네트워크 시스템(100)의 각부 구성 요소들은 도 9와 같은 컴퓨팅 시스템(1000)으로 구현될 수 있다.

컴퓨팅 시스템(1000)은 버스(1200)를 통해 연결되는 적어도 하나의 프로세서(1100), 메모리(1300), 사용자 인터페이스 입력 장치(1400), 사용자 인터페이스 출력 장치(1500), 스토리지(1600), 및 네트워크 인터페이스(1700)를 포함할 수 있다. 프로세서(1100)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600)에 저장된 명령어들에 대한 처리를 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1300) 및 스토리지(1600)는 다양한 종류의 휘발성 또는 불휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(1300)는 ROM(Read Only Memory)(1310) 및 RAM(Random Access Memory)(1320)을 포함할 수 있다.

따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서(1100)에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체(즉, 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600))에 상주할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서(1100)에 커플링되며, 그 프로세서(1100)는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서(1100)와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 5G 네트워크 시스템(100)은, 무선 네트워크, 유선 네트워크, 클라우드, 서비스 등의 각 분야를 통합한 상위 구조 관점의 아키텍처를 통하여 효과적으로 통신 서비스를 제공할 수 있는 5G 네트워크 시스템을 제공할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

유선 네트워크(110)
무선 네트워크(120)
클라우드(130)
네트워크 서비스 시스템(140)
서비스 플랫폼(150)

Claims (16)

1. 유선 네트워크에서, 네트워크의 기능 가상화를 기반으로 소프트웨어로 프로그램화된 네트워크를 이용하여 유선 통신을 지원하는 단계;
   상기 유선 네트워크와 통합되어 가상화 및 프로그램화가 가능한 형태로 구현되는 상기 무선 네트워크에서, 무선 통신을 지원하는 단계;
   클라우드에서, 통합 네트워크를 통한 데이터 서비스를 제공하는 단계; 및
   네트워크 서비스 시스템에서, 소프트웨어 네트워크 기반으로 동작하여 네트워크 기능과 서비스를 소프트웨어로 제공하는 단계를 포함하고,
   서로 연동하는 상기 유선 네트워크, 상기 무선 네트워크, 상기 클라우드 및 상기 네트워크 서비스 시스템을 이용하여 각 분야를 통합한 상기 통합 네트워크 상에서 통신 서비스를 제공하기 위한 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템에서 통신 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 유선 네트워크, 상기 무선 네트워크, 상기 클라우드 또는 네트워크 서비스 시스템과 연동하는 서비스 플랫폼에서, 플랫폼 앱 또는 시멘틱 웹 기반으로 양방향성 통신 지원 및 논리적인 추론까지 수행하여 개인별로 상황에 맞게 요청 정보를 생성 또는 가공해 맞춤형 서비스를 제공하는 단계
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템에서 통신 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 무선 네트워크는, multi-RAT(Radio Access technology)의 통합제어, 및 매크로셀과 스몰셀이 중첩되어 있는 다중 계층셀 환경에서 다중 연결성 제공을 통해 사용자 단말에 끊김 없는 연결을 제공하는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템에서 통신 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 무선 네트워크에서, 대용량, 저지연 및 초연결을 포함하는 서비스 요구사항을 지원하기 위하여, 하나의 무선 프레임을 둘 이상의 논리자원으로 가상화하여 사용하는 'radio frame slicing'을 지원하는 단계
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템에서 통신 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 무선 네트워크에서, 상기 다중 연결성 제공을 위하여, 상기 매크로셀을 통해 콘트롤 신호를 전달하고 상기 스몰셀을 통해 데이터를 전달하는 단계
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템에서 통신 방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 무선 네트워크에서, 서로 다른 RAT 간 및 서로 다른 셀계층 간의 핸드오버 또는 끊김없는 이동성을 제공하며, 이전 세대 이동통신이나 고정 액세스 포인트 간에도 핸드오버 또는 끊김없는 이동성을 제공하는 단계
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템에서 통신 방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 클라우드는,
   상기 통합 네트워크를 통한 데이터 서비스를 제공하기 위해, 네트워크 중앙의 데이터 센터에 구현되는 central cloud, 사용자 단말과 인접된 위치에 배치된 edge cloud와 private cloud, 또는 사용자 단말별 무선자원의 상태와 성능을 반영하여 소정의 위치에서 서비스를 제공하는 분산 클라우드를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템에서 통신 방법.
8. 제1항에 있어서,
   상기 네트워크 서비스 시스템은, 네트워크 기능과 서비스를 소프트웨어로 제공하는 소프트웨어 네트워크 기반으로, 공간 기반 서비스 및 시간 임계적 서비스 제공을 통한 새로운 연결서비스, 네트워크 인프라를 서비스로 제공하기 위한 NaaS(Network as a Service) 서비스, 또는 제3 시스템과의 협력을 위한 맞춤형 인프라 제공 서비스를 수행하는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템에서 통신 방법.
9. 네트워크의 기능 가상화를 기반으로 소프트웨어로 프로그램화된 네트워크를 이용하여 유선 통신을 지원하는 유선 네트워크;
   상기 유선 네트워크와 통합되어 가상화 및 프로그램화가 가능한 형태로 구현되는 무선 네트워크;
   통합 네트워크를 통한 데이터 서비스를 제공하기 위한 클라우드; 및
   네트워크 기능과 서비스를 소프트웨어로 제공하기 위해 소프트웨어 네트워크 기반으로 동작하는 네트워크 서비스 시스템을 포함하고,
   서로 연동하는 상기 유선 네트워크, 상기 무선 네트워크, 상기 클라우드 및 상기 네트워크 서비스 시스템을 이용하여 각 분야를 통합한 상기 통합 네트워크 상에서 통신 서비스를 제공하기 위한 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템.
10. 제9항에 있어서,
    상기 네트워크 시스템은, 플랫폼 앱 또는 시멘틱 웹 기반으로 양방향성 통신 지원 및 논리적인 추론까지 수행하여 개인별로 상황에 맞게 요청 정보를 생성 또는 가공해 맞춤형 서비스를 제공하는 서비스 플랫폼
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템.
11. 제9항에 있어서,
    상기 무선 네트워크는, multi-RAT(Radio Access technology)의 통합제어, 및 매크로셀과 스몰셀이 중첩되어 있는 다중 계층셀 환경에서 다중 연결성 제공을 통해 사용자 단말에 끊김 없는 연결을 제공하는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템.
12. 제9항에 있어서,
    상기 무선 네트워크는, 대용량, 저지연 및 초연결을 포함하는 서비스 요구사항을 지원하기 위하여, 하나의 무선 프레임을 둘 이상의 논리자원으로 가상화하여 사용하는 'radio frame slicing'을 지원하는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템.
13. 제9항에 있어서,
    상기 무선 네트워크는, 상기 다중 연결성 제공을 위하여, 상기 매크로셀을 통해 콘트롤 신호를 전달하고 상기 스몰셀을 통해 데이터를 전달하는 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템.
14. 제9항에 있어서,
    상기 무선 네트워크는, 서로 다른 RAT 간 및 서로 다른 셀계층 간의 핸드오버 또는 끊김없는 이동성을 제공하며, 이전 세대 이동통신이나 고정 액세스 포인트 간에도 핸드오버 또는 끊김없는 이동성을 제공하는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템.
15. 제9항에 있어서,
    상기 클라우드는,
    상기 통합 네트워크를 통한 데이터 서비스를 제공하기 위해, 네트워크 중앙의 데이터 센터에 구현되는 central cloud, 사용자 단말과 인접된 위치에 배치된 edge cloud와 private cloud, 또는 사용자 단말별 무선자원의 상태와 성능을 반영하여 소정의 위치에서 서비스를 제공하는 분산 클라우드를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템.
16. 제9항에 있어서,
    상기 네트워크 서비스 시스템은, 네트워크 기능과 서비스를 소프트웨어로 제공하는 소프트웨어 네트워크 기반으로, 공간 기반 서비스 및 시간 임계적 서비스 제공을 통한 새로운 연결서비스, 네트워크 인프라를 서비스로 제공하기 위한 NaaS(Network as a Service) 서비스, 또는 제3 시스템과의 협력을 위한 맞춤형 인프라 제공 서비스를 수행하는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템.

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