네트워크 슬라이싱 (Network Slicing) 이란?

네트워크 슬라이싱 (Network Slicing)을 통해 네트워크 운영자는 공통 네트워크 인프라를 통해 서비스 또는 고객에게 대한 기능을 전용 가상 네트워크에 제공할 수 있습니다. 따라서5G에서 예상되는 다양하고 다양한 서비스를 지원할 수 있습니다.

네트워크 슬라이싱이란?

네트워크 슬라이싱은 고정 네트워크 (Fixed Network)에서 소프트웨어 정의 네트워킹(Software Defined Networking : SDN) 및 네트워크 기능 가상화 (Network Function Virtualisation : NFV)와 동일한 원칙을 사용하는 가상 네트워크 아키텍처 (Virtual Network Architecture)의 한 형태입니다. SDN과 NFV는 이제 전통적인 네트워크 아키텍처를 (소프트웨어를 통해서도) 연결될 수있는 가상 요소로 분할할 수 있게 함으로써 더 큰 네트워크 유연성을 제공하기 위해 상업적으로 배포되고 있습니다.

네트워크 슬라이스를 사용하면 공통의 물리적 인프라를 기반으로 여러 가상 네트워크를 만들 수 있습니다.

그런 다음 가상 네트워크는 응용프로그램, 서비스, 장치, 고객 또는 운영자의 특정 요구를 충족하도록 사용자 정의됩니다.

5G와의 연관성

5G의 경우 단일 물리적 네트워크가 여러 RAN (Radio Access Network) 또는 단일 RAN에서 실행되는 서로 다른 서비스 유형을 지원할 수 있는 여러 가상 네트워크로 분할됩니다.네트워크 슬라이싱은 주로 코어 네트워크를 분할하는데 사용되지만 RAN에서 구현될 수도 있습니다.

네트워크 슬라이싱 역할

네트워크 슬라이싱은 5G 네트워크에서 중요한 역할을 담당할 것으로 예상됩니다. 5G는 다양한 사용 사례와 새로운 서비스가 지원될 것이기 때문입니다. 이러한 새로운 유스 케이스와 서비스는 기능 측면에서 네트워크에 대한 다양한 요구 사항을 제시할 것이며 성능 요구 사항이 엄청나게 달라질 것입니다.

예를 들어, 자율 주행 차량은 대기 시간은 짧지만 반드시 높은 처리량을 요구하는 차량간 통신 (vehicle-to-anything : V2X)에 의존합니다. 자동차가 움직이는 동안 시청되는 스트리밍 서비스는 높은 처리량을 필요로 하고 대기 시간에 영향을 받기 쉽습니다. 둘다 물리적 네트워크의 사용을 최적화하기 위해 가상 네트워크 슬라이스의 동일한 공통 물리적 네트워크를 통해 제공될 수 있습니다.

네트워크 슬라이싱 동작

각 가상 네트워크 (네트워크 슬라이스)는 특정 유스 케이스의 요구 사항을 지원하는 논리적 네트워크 기능의 독립적인 세트로 구성되며, '논리'라는 용어는 소프트웨어를 나타냅니다.

각각은 슬라이스를 사용할 특정 서비스 및 트래픽에 대한 리소스 및 네트워크 토폴로지를 제공하도록 최적화됩니다. 속도, 용량, 연결성 및 적용 범위와 같은 기능은 각 유스 케이스의 특정 요구를 충족시키도록 할당되지만 기능 구성 요소는 다른 네트워크 슬라이스간에 공유될 수도 있습니다.

각각의 슬라이스는 완전히 격리되어 다른 슬라이스의 트래픽을 방해할 수 없습니다. 이렇게 하면 새로운 서비스를 도입하고 실행할 위험이 줄어들고 새로운 기술이나 아키텍처가 격리된 슬라이스로 시작될 수 있으므로 마이그레이션이 지원됩니다. 또한 사이버 공격이 하나의 슬라이스를 침범하면 해당 슬라이스를 넘어 확산될 수 없기 때문에 보안에 영향을 미칩니다.

각각은 자체 네트워크 아키텍처, 엔지니어링 메커니즘 및 네트워크 프로비저닝으로 구성됩니다. 일반적으로 사용 사례에 따라 네트워크 운영자 또는 고객이 관리할 수있는 관리 기능이 포함됩니다. 독립적으로 관리되고 조정됩니다.

네트워크 슬라이싱 기술개발

네트워크 슬라이싱은 미래 5G 네트워크의 주요 구성 요소가 될 것으로 예상되며 모든 주요 모바일 장비 제조업체는이 기술을 개발 중입니다. 그들은 주요 이동 통신사와 연구 및 데모를 수행하기 위해 팀을 구성했으며, 2016년 초에 5GIC에서 제안한 Flat Distributed Cloud아키텍처가 네트워크 슬라이싱이라는 개념을 포함합니다.

2014년 9월부터 일본의 NTT 도코모 (NTT Docomo)와 네트워크 슬라이싱 연구를 하고 있는 에릭슨 (Ericsson)이 가장 진전을 보였습니다. 2016년 6월 두 회사는 5G 코어 네트워크를 위한 동적 네트워크 슬라이싱 기술의 개념을 성공적으로 입증했습니다. 이들은 대기 시간, 보안 또는 용량과 같은 요구 사항을 기반으로 슬라이스 관리 기능과 네트워크 슬라이스를 만들었습니다. Docomo는 네트워크 슬라이스 생성 및 선택 기능을 설계하고 Ericsson은 네트워크 슬라이스 수명주기 및 서비스 관리 기술을 개발했습니다.

2015년 7월 에릭슨 (Ericsson)과 한국의 SK 텔레콤 (SK Telecom)은 5G 서비스에 최적화된 네트워크 슬라이싱 기술을 개발 및 배치하고 기존 파트너십을 지속하기로 합의했습니다.그해 10월 두 회사는 수퍼 멀티뷰 (Super Multi-view) 및 증강 현실 / 가상 현실, 거대한 사물인터넷 (IoT) 제공 및 엔터프라이즈 솔루션을 비롯하여 서비스에 최적화된 가상 네트워크 슬라이스의 생성을 시연했습니다.

2016년 11월 Huawei와 Deutsche Telekom은 세계 최초의 5G 종단간 자율 네트워크 슬라이싱이라고 주장한 것을 시연했습니다. 이 데모에서는 공유 RAN, 코어 및 전송 네트워크에서 서로 다른 네트워크 슬라이스를 자동으로 최적화된 방식으로 생성하는 방법을 보여주었습니다.

5세대 트랜스포머 프로젝트

네트워크 슬라이스는 2016년 6월 18개의 이동통신 사업자, 공급 업체 및 교육 기관의 연합인 5G-Transformer Project의 구성으로 진행되었습니다. 이 프로젝트는 유럽 집행위원회(European Commission)로부터 890만 달러를 지원 받아 30개월간 지속될 예정이며 특히 네트워크 슬라이싱에 중점을 둡니다.

이 프로젝트는 세 가지 주요 목표를 가지고 있습니다 :

▲ 추상화, 간단한 인터페이스 및 서비스 청사진을 통해 수직 분할을 위한 네트워크 슬라이스를 만들고 관리하는 방법을 개발합니다.

▲ 5GEx 크로스 도메인 오케스트레이션 이니셔티브 (Cross-domain Orchestration Initiative)를 발전시키기 위해 Horizon 2020 (H2020)에서 개발된 기존 프로젝트인 5GPPP가 포함된 연구 및 혁신을 위한 유럽 연합 (EU)의 프레임워크 프로그램을 발전시킵니다.

▲ 수직 산업을 지원하기 위해 멀티 액세스 에지 컴퓨팅 (Multi-access Edge Computing : MEC) 플랫폼과 통합하여 근본적인 5G-Crosshaul 전송 네트워크 (2017년 말까지 완료 예정인 또 다른 H2020 프로젝트)의 현재 디자인을 보완합니다.

유럽의 다른 테스트배드에서의 시험은 2018년과 2019년에 예상됩니다.

대다수의 회원은 프랑스, 이탈리아, 스페인 출신의 학술 연구 단체이며, 관련 사업자는Orange와 Telefonica이며, 장비 공급 업체는 Ericsson, NEC 및 Nokia입니다.

현재 진행 상황

5G에 대한 네트워크 슬라이싱은 아직 연구 단계에 있으며 3GPP와 NGMN Alliance는 정의와 사용 사례를 개발해 왔습니다. 5G 네트워크 슬라이싱에 대한 제안된 요구 사항은 2014년 9월에 시작되어 2017년에 완료될 예정인 Release 14의 일부인 3GPP 기술 보고서22.891 ("새로운 서비스 및 시장 기술 지원자 연구" - "Study on New Services and Markets Technology Enablers")에 나와 있습니다. 최신본은 2016년 9월에 발표되었습니다.

2016년 11월, 5G 아메리카 산업 협회는 사용자 지정된 네트워크 슬라이스을 위한 종단간(End-to-End) 5G 시스템 프레임워크를 탐색하는 백서 ("5G 네트워크 및 서비스를 위한 네트워크 슬라이스" - "Network Slicing for 5G Networks and Services")를 발표했습니다. 또한 5G에서 네트워크 슬라이싱을 무선 인터페이스 기술에 적용하고 장기 기술 로드맵과 네트워크 슬라이싱 솔루션을 고려합니다. 백서 작업 그룹은 에릭슨과 인텔의 대표가 주도했습니다.

네트워크 슬라이싱이 상용화 시기는 아직 미정입니다.