휴대폰 앱(App)에서부터 산업용 및 특수목적의 앱에 이르기까지 5G 네트워크는 다양한 용도의 앱에 적용되고 있지만, 이러한 다양한 앱을 하나의 통일된 인프라로 통합시킬 수 있는 이동통신 네트워크 아키텍쳐(Network Architecture)가 세부적으로 정의되지 못하고 있는 가운데, EU 연구과제인 5G-MoNArch는 공통의 인프라에서 다양한 5G 애플리케이션의 구동을 가능하게 하는 탄력적이고, 적응력이 뛰어나며, 프로그래밍이 가능한 5G 네트워크 아키텍쳐를 개발하였다. 연구의 핵심 주제는 다른 혁신적 기술들의 도움을 받아 5G 네트워크 슬라이싱 기술을 실제 사용자 환경에 적용하는 것이다.
네트워크 아키텍쳐 프레임워크를 향해
과제 부책임자인 디오미디스 미칼로풀로TM(Diomidis Michalopoulos)는 “5G-MoNArch는 광범위한 네트워크 슬라이싱 프레임워크 개발을 통해 5G 이동통신 네트워크를 한 단계 진화시켰고, 산업계, 미디어, 엔터테인먼트, 스마트 시티 등 다양한 분야에서 이를 활용할 수 있도록 함으로써 그 탄력성을 최대화하였다”고 평가했다. 이러한 네트워크의 다양한 기능통합은 실제 5G 환경 내에서 이동통신 네트워크 아키텍쳐가 기능하는 것을 가능하게 했다.
네트워크 슬라이싱 기술은 각 슬라이스별 개별성 및 공통점을 모두 통합함으로써 다양한 사용자들을 대상으로 운용과 조화를 가능하게 하고, 슬라이스 간 자원할당/자원관리, 그리고 더불어 전파접속네트워크망(RAN)의 통합관리와 적용도 추가적으로 가능하게 하는 기술이다.
산업계에의 적용을 목표로 연구팀은 RAN 신뢰성 향상, 이동통신 클라우드의 복원력과 사용자 종단 간(end-to-end) 보안성 강화에 역점을 두었다. 그리고 연구팀은 공간에 따른 일시적 트래픽의 증감 편차가 큰 미디어산업과 엔터테인먼트 산업에서의 적용을 위해 AI 기술 및 데이터 분석기술을 통하여 네트워크 탄력도 향상에 주력하였다. 연구팀은 이러한 5G 아키텍쳐와 성능혁신을 두 개의 테스트베드, 즉 함부르크 스마트항만(산업)과 관광도시 튜린(미디어 엔터테인먼트)에 적용하였다.
이러한 네트워크 슬라이싱 기술은 실제 산업 적용을 위해 새로운 개념의 탄력적 5G 네트워크 아키텍쳐에 구현되었으며, 향후 추가적인 적용 사례와 시나리오 기반 기능을 더해감으로써 네트워크의 신뢰성, 복원력, 보안성 및 자원할당의 탄력성 향상 등이 이루어질 것이다.
마지막으로, 본 과제는 기술경제성 분석을 통해 본 기술이 산업 현장에 적용됨으로 인해 획득 가능한 경제적 효용도 분석하였다. 또한, 스마트시티와 같은 사회적 인프라 성격이 강한 부문에서의 적용은 그 사회적 효용에도 불구하고 공적-사적 영역 간의 협력이 전제되어야만 솔루션 개선을 통한 수익개선이 가능함을 분석하였다.
이러한 기술혁신은 유럽 디지털 정책의 주요 테마 중 하나인 사용자 종단 간 인터넷 서비스 속도 및 성능 향상과 그 맥을 같이하고 있다. 5G-MoNArch 과제는 유럽을 5G 기술 개발의 선두에 서게 하고, 이동통신분야에서 보다 지속가능한 비즈니스 모델 창출에 기여하고자 노력하였다.
미칼로플로스는 “함부르크 스마트항만 테스트베드는 5G-MoNArch가 종단 간 네트워크 슬라이싱이 야외에서 구현된 첫 번째 사례이며, 이를 통해 본 기술의 장점을 널리 확인할 수 있었다”고 말했다. GSM 협회는 이러한 함부르트 스마트항만 사례의 의의를 인정하여 2019년 바르셀로나 모바일월드 콩그레스(MWC)에서 GLOMO(5G Industry Partnership Award) 상을 연구팀에게 수여하였다.
