보안과제( ), 일반과제( O ) B0132-15-1005
한국전자통신연구원 연구개발지원사업
유/무선 액세스에 비종속적인 5G 코어 핵심기술 개발
(Development of Wired-Wireless Converged 5G Core Technologies)
2016. 1. 29.
한국전자통신연구원
미 래 창 조 과 학 부
<제목 차례>
Ⅰ. 해당 연도 추진 현황 ··· 1
Ⅰ-1 기술개발 추진 일정 ··· 1
Ⅰ-2 해당 연도 추진 실적 ··· 1
1. 과제 개요 ··· 1
2. Technical Gap Analysis ··· 4
3. 요구사항 정의 ··· 18
4. 네트워크 구조 정의 (Phase I) ··· 24
5. 네트워크 기능 규격 정의 ··· 34
6. 표준화 ··· 59
Ⅱ. 기술개발결과 ··· 60
II-1 . 프로그램 ··· 60
II-2 특허 ··· 60
II-3. 논문 ··· 61
II-4. 표준화 기고 ··· 62
II-5. TM/TDP ··· 63
Ⅲ. 결론 및 차년도 계획 ··· 65
III–1 결론 ··· 65
III-2 차년도 계획 ··· 65
Ⅳ. 사업비 사용현황 ··· 66
IV. 기업 재무건전성 현황 ··· 70
Ⅴ. 자체보안관리진단표 ··· 74
Ⅵ. 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리 현황 ··· 75
ⅥI. 약어정리 ··· 76
<표 차례> 표 1. Tactile Services 의 응용 분야 및 End-to –End 지연 요구사항 ··· 15
표 2. 4G 에서의 지연 요구사항 ··· 16
표 3. 사용자 요구 사항 ··· 19
표 4. 시스템 요구 사항 ··· 19
표 5. 요구사항 시험 항목표 ··· 22
<그림 차례>
(그림 1. ITU-R IMT Vision 서비스 유형) ··· 4
(그림 2. Network edge 및 device 로의 클라우드 확장) ··· 6
(그림 3. Edge Mobile Computing 수용이 어려운 구조) ··· 9
(그림 4. MTC 서비스가 지원할 수 있는 다양한 서비스) ··· 10
(그림 5. Tactile Internet 개념도) ··· 14
(그림 6. LTE 망의 User Plane 지연 성능) ··· 16
(그림 7. 시스템 시험망 구성도) ··· 23
(그림 8. 5G 코어 네트워크 구조) ··· 25
(그림 9. eUCE 서브시스템 기능 구조도) ··· 25
(그림 10. CGW 서브시스템 기능 구조도) ··· 26
(그림 11. UCE 서브시스템 기능 구조도) ··· 26
(그림 12 5G 코어 네트워크 접속제어 구조도) ··· 27
(그림 13. 5G 단말의 IP 주소 할당 체계) ··· 28
(그림 14. 유.무선 융합 IP 세션 제어 개념도) ··· 29
(그림 15. CGW 데이터 플래인 패킷 처리 개념도) ··· 30
(그림 16. 이동성 관리 기능 개념도) ··· 31
(그림 17. Multi RAT 협력 통신 개념도) ··· 32
(그림 18. 5G 코어 네트워크 제어계층 프로토콜 스택 구조) ··· 33
(그림 19. new 5G RAT 초기 접속) ··· 35
(그림 20. 5G WiFi의 초기 접속) ··· 36
(그림 21. 5G new RAT의 detach) ··· 37
(그림 22. 5G WiFi의 detach) ··· 37
(그림 23. 5G new RAT의 TAU) ··· 39
(그림 24. 5G new RAT의 S1 release) ··· 40
(그림 25. 5G new RAT의 Service request) ··· 40
(그림 26. 각 액세스 망의 GBR 세션 생성 절차) ··· 42
(그림 27. 각 액세스 망의 GBR 세션 삭제 절차) ··· 44
(그림 28. 이동성 제어 시나리오 및 범위) ··· 46
(그림 29. eUCE의 개입없이 이루어지는 5G Intra-GW Handover) ··· 47
(그림 30. eUCE의 개입에 의한 5G Intra-GW Handover) ··· 47
(그림 31. Multiple access handover 시나리오) ··· 48
(그림 32. 5G 접속망과 WiFi 접속망에 동시에 연결되는 시나리오의 핸드오버 처리 절차) ··· 49
(그림 33. Inter-GW Handover) ··· 50
(그림 34. eUCE relocation) ··· 51
(그림 35. CGW의 입출력 패킷 유형) ··· 54
(그림 36. Intra-GW QoS 관리 단위 및 구조) ··· 56
(그림 37. CGW에서의 QoS 관리 단위 및 구조) ··· 56
Ⅰ. 해당 연도 추진 현황
Ⅰ-1 기술개발 추진 일정
(계획 : 실적 : )
일련
번호 개발 내용 추진 일정 (개월) 달성도
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (%)
1 Gap Analysis 100%
2 요구사항 정의 100%
3 구조 설계 100%
4 기능규격 설계 100%
Ⅰ-2 해당 연도 추진 실적 1. 과제 개요
(1) 연구 목표
o 유선, 5G, WiFi 및 미래의 무선접속기술을 단일 네트워크로 수용하고, 트래픽 폭증 대 응, 미래 서비스의 효과적 전개, 인프라 투자 비용의 효율화가 가능한 융합 5G 코어 핵심원천기술
- 네트워크 구조 혁신
기존기술 개발 대상 기술
o 유선 네트워크 이외에 무선접속 기술에 따른 다중네트워크의 고비용 구조
o 무선접속 기술과 상관없는 융합 단일망 구조로 구축비용 최소화 가능
- 이동성 제공 구조 혁신
- Access-agnostic Network Access 기술 혁신
- IP 기반 분산 구조 네트워크로의 혁신
기존기술 개발 대상 기술
o PGW Mobility Anchor Point (계층구조) (트래픽 경로 비최적화 문제, 트래픽 집중도 문제 잔존)
o Anchor Point 제거 이동에 따른 Dynamic Path Control (비계층적 구조)
기존기술 개발 대상 기술
o 유선망 및 무선기술 세대별 상이한 신호방식으로 운용/관리 복잡도 증가
o 액세스에 무관한 공통신호체계 기반 단일망 구성 - 유선/WiFi/5G/New-RAT 공통 적용 가능
기존기술 개발 대상 기술
o GTP 기반의 계층적 트래픽 Anchoring 구조 (대용량 트래픽 유통에 의한 망자원 낭비 심화
o GTP-free 트래픽 처리에 따른 비계층적 구조
(2) 1차년도 연구 내용 및 달성도
기관 분류 분야 개발내용 및 범위 달성도
한국전자통신 연구원 (주관기관)
비계층적 트래픽 분산처리기술
o 5G 코어 네트워크 프레임워크 설계 (Phase 1)
- 5G 코어 네트워크 요구사항 정의 - 5G 코어 네트워크 기능구조 설계
(Phase 1)
o 비계층 네트워크 융합전달기술 설계 - 응용인식기반 트래픽 제어관리
기능규격 설계
100%
Anchor-free 이동성제공기술
o Anchor-free 이동성 제어 기능 설계 - Anchor-free 이동성 제어 프로토콜
기능규격 설계
- 동적 경로 재구성 기능규격 설계
100%
통합제어/통합신호 처리기술
o 통합제어/통합신호처리 기능 구조 설계 - 유무선 융합 접속제어 기능규격 정의 - 유무선 융합 세션제어 기능규격 정의
100%
KT (참여기관)
비계층적 트래픽 분산처리기술
o 5G 코어 네트워크 요구사항 도출 - 5G 코어 네트워크 사용자 요구사항
정의
- 5G 코어 네트워크 기능 요구사항 정의
100%
Anchor-free 이동성제공기술
o 5G 이동성 제어 요구사항 도출 - 5G 코어 네트워크 이동성 요구사항 - 5G 코어 네트워크 기능 요구사항
100%
통합제어/통합신호
처리기술
-
랜버드 테크놀러지
(참여기관)
비계층적 트래픽 분산처리기술
o 5G 코어 네트워크 프레임워크 설계 - 5G 코어 네트워크 기능구조 설계 o 비계층 분산네트워크 융합전달기술 설계 - 응용인식기반 트래픽 제어관리
기능규격 정의
100%
Anchor-free 이동성제공기술
o Anchor-free 이동성 제어 기능 설계 - Anchor-free 이동성 제공을 위한 동적
경로 재구성 기능규격 설계
100%
통합제어/통합신호
처리기술
-
에스넷 아이시티 (참여기관)
비계층적 트래픽 분산처리기술
o 5G 코어 네트워크 프레임워크 설계
- 5G 코어 네트워크 기능구조 설계 100%
Anchor-free
이동성제공기술
-
통합제어/통합신호 처리기술
o 통합제어/통합신호처리 기능 구조 설계 - 유무선 융합 접속제어 기능규격 정의 - 유무선 융합 세션제어 기능규격 정의
100%
2. Technical Gap Analysis
(1) 개요5G 시대에는 대용량/대규모 트래픽 교환의 보편화에 따른 1,000배 트래픽의 수용, IoT 등으로 인한 대규모 단말의 수용, 사용자가 언제 어디에 있더라도 망자원의 적절한 할당 과 서비스연속성의 확보 등이 중요한 요구사항이 될 것이다. 이와 유사하게 현재 ITU-R 에서 진행중인 M.[IMT.VISION] 에서는 5G 서비스를 3D Video, UHD 등 대용량 트래픽이 발생하는 Enhanced Mobile Broadband (Enhanced MBB) 서비스, 무인자동차, e-Health 등을 포함하는 Ultra-reliable and low latency communications 서비스, Smart Home, IoT 등을 포함하는 Massive machine type communications 서비스 등으로 분류하고 있으며 이들의 수용을 위한 Capability Set을 정의하고 있다.
본 장에서는 ITU-R에서 정리한 5G 서비스를 기반으로 네트워크 측면에서 각 서비스의 특징과 요구사항을 분석 정리하고, 5G 서비스를 도입하기 위하여 현재의 이동통신 네트 워크가 어떠한 한계를 가지고 있는지를 서비스별 특징과 현재의 네트워크 기술과 함께 분석한다.
Enhanced Mobile Broadband
Massive Machine Type
Communications Ultra-reliable and Low Latency Communications
3D video, UHD screens
Smart City
Industry automation Gigabytes in a second
Self Driving Car Augmented reality Smart Home/Building
Work and play in the cloud
Voice Mission critical application,
e.g. e-health
Future IMT
(그림 1. ITU-R IMT Vision 서비스 유형)
(2) 5G 주요 서비스 특징 및 분석
가) Enhanced Mobile Broad 서비스
1) 서비스 특징 및 기본 요구사항
5G 네트워크는 사용자에게 높은 대역폭을 제공해 줄 것이며, 이를 활용하는 다 양한 서비스로 고해상도 비디오, 스마트 오피스, 방송 관련 서비스, 스트리밍 게 이밍 서비스 등이 있을 수 있다. 대용량 파일 다운로드, Download-and-play 동영 상, 버퍼링이 있는 동영상 등은 지금도 일반적으로 서비스되고 있지만, 향후에는 스포츠 중계 등과 같은 실시간 스트리밍 서비스도 널리 사용될 것이다. 예를 들 어, 운동경기장의 관중들이 각자의 단말로 초다시점 중계를 제공받을 수 있다. 게 임 업계에서도 네트워크를 더욱 많이 활용하는 경향을 볼 수 있다. 전통적인 온 라인 게임을 넘어서, 요즘은 CD/DVD 등의 매체를 통한 설치가 아닌 다운로드 설 치가 일반적이며 게임을 플레이하면서도 백그라운드에서 게임 데이터를 추가로 다운로드 받는 스트리밍 기법, 그리고 사용자가 현재 콘솔 게임기를 갖고 있지 않은 경우에도 원격지의 게임기, 또는 게임 클라우드에 접속해 (컨트롤러 입력과 음성/영상 출력을 스트리밍으로 전송하여) 게임을 즐기는 스트리밍 게이밍 서비 스도 활성화되고 있다.
한편 Mobile edge computing과 Fog Computing, Edge cloud 서비스는 모두 네트 워크 엣지에서 컴퓨팅 및 클라우드 서비스를 제공한다는 공통점을 가지고 있다.
Mobile Edge Computing은 IT와 텔레커뮤니케이션 네트워킹의 융합으로 새로운 기능과 서비스들이 네트워크 에지에 배치되고 있다. 특히, 클라우드 컴퓨팅 개념 을 적용한 IT 기반의 서비스가 네트워크 에지(Edge)에서 실행되고, 이를 Mobile Edge Computing으로 정의하고 있다.
Mobile Edge Computing은 IT 및 클라우드 컴퓨팅 기능을 모바일 사용자와 인접 한 RAN(Radio Access Network)에서 제공한다. 응용 개발자 및 콘텐츠 제공자를 위해, RAN edge에서 Ultra-low latency 및 high bandwidth를 지원하는 서비스 환 경을 제공하고, 무선 네트워크 정보(subscriber location, cell load, etc.)에 대한 직 접적이고 실시간 접근성을 제공한다. 이러한 정보들은 context-aware 서비스 및 응용에 활용된다. Mobile Edge Computing은 모바일 네트워크의 edge에서 실행되 는 클라우드 서버로 간주될 수 있으며, 전통적인 네트워크 인프라에서는 제공하 기 어려운 태스크를 실행한다.
Fog computing은 네트워크 에지에서 컴퓨팅을 수행한다. 방대한 양의 데이터를 먼 곳에 있는 커다란 데이터 서버에 저장하지 않고, 데이터 발생 지점 근처에서 처리하는 기술로 데이터에 빠르게 반응할 수 있다는 장점이 있다. 예컨대 도로에 서 구급차가 감지되면 신호등을 즉각적으로 초록불로 바꿔주는 스마트 교통 신호 등에 사용될 수 있다. 클라우드 컴퓨팅의 패러다임을 실제 네트워크에 보다 근접
한 경계 영역까지 확장하는 새로운 아키텍처이며, 클라우드 컴퓨팅을 코어에서 엣지로 확장한 개념이다. 포그는 현실 세계와 인터넷 세계를 만나게 해주는 접점 플랫폼으로 PC, Mobile, Cloud에 이어 4번째 컴퓨팅 플랫폼이 될 것으로 예상되고 있다[2].
기존 중앙 집중형 클라우드 서비스는 코어 네트워크 대역폭 낭비 및 서비스 지 연등과 같은 문제점들을 가지고 있다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해, 콘텐츠 와 서비스가 점점 모바일 에지 네트워크 및 디바이스로 분산 확장되고 있다. 즉, Low latency 서비스 제공 및 코어 네트워크의 부담을 줄이기 위해 content를 edge network으로 분산하여 캐싱한다. Edge cloud와 Distributed CDN은 사용자와 사용자의 콘텐츠/서비스간의 거리를 좁혀준다.
이러한 5G에서 예상되는 Enhanced Mobile Broadband 서비스를 충족하기 위해 요구되는 사항은 대략 아래와 같다.
- 높은 대역폭: 고해상도 동영상, 스마트 오피스, 스트리밍 게이밍 등의 서비스를 사용자에게 불편 없이 제공하려면 높은 네트워크 대역폭이 필요 하다.
- Edge network으로 content 및 서비스 분산: Edge 서비스는 네트워크 종단의 장치에 가깝게 배치되어 최단 경로를 통해 서비스 될수록 빠른 서비스 응답과 개선된 QoE를 제공하며, 코어 네트워크의 혼잡 및 backhaul capacity 사용량이 감소된다. 따라서, Edge computing 및 클라우드 서비스는 네트워크 종단의 장치에 가깝 게 분산 배치될 수 있어야 한다.
(그림 2. Network edge 및 device 로의 클라우드 확장)
- Edge network 내에서 트래픽 Localization: IoE 확산에 따른 수집되는 데이터 범위 및 양이 급증하고 있고, 이러한 데이터가 데이터센터 또는 클라우드로 전달되기 위해서는 코어망에 엄청난 부하가 발생한 다. 따라서, Edge network에서 로컬 리소스를 액세스하는 경우 Edge network 이외의 네트워크로부터 고립된 형태로 실행 가능 해야 한다. 이는 보안과 안전에 관련된 Machine-to-Machine 시 나리오와 특정 지역 내에서만 의미있는 대용량 콘텐츠(지역 방 송)를 지역내에서 생성하고 소비하는 시나리오에서 더욱 중요하 게 요구된다.
- Low latency 서비스: 센서 및 M2M 등에 의해 수집되는 데이터의 의미 지속 시 간은 매우 짧고, 이러한 정보를 활용하는 Edge computing 및 클 라우드 서비스는 빠른 서비스 응답을 필요로 한다.
- 인접 Content server 및 content network, Device에 직접 연결: 정보의 소스에 가까울수록 다양한 context 정보를 수집할 수 있고, IoT 및 SNS 등으로부터 생성되는 (빅)데이터 분석이 용이해 진다. 따라서, 정 보의 소스에 직접 액세스 가능하거나, 최대한 인접한 곳에서 컴 퓨팅 및 네트워킹이 요구된다.
- 콘텐츠 중심의 네트워킹: 네트워크 노드에 콘텐츠를 분산 저장하고, 기존 IP 주소기반이 아닌 콘텐츠 이름 기반으로 데이터를 최단 경로로 전달하는 ICN(Information-centric network) 및 CCN(Contents-Centric Network)이 요구된다.
- 다양하게 진화하는 무선 접속 방식 및 서비스 수용: Edge computing 및 cloud 서비스는 속도, 커버리지, 전력 등 각 특성에 적합한 무선 접속 기술을 선택하여 사용할 수 있어야 하고, 새롭게 진화하는 무선 접속 기술도 쉽게 적용할 수 있어야 한다. 또한 새로운 서비스를 제공하기 위한 에지 네트워크 기능 엔터티 및 서비스를 유연하 게 수용할 수 있어야 한다.
2) Problem Statements
- 현재 EPC 의 S-GW, P-GW 계층형 구조: 5G 무선 네트워크의 주요 비전 중 하나인 '사용자당 1 Gbps' 를 상세히 풀어 쓰면, '한 셀 (또는 한 기지국) 에 한 명의 사용자가 존재하고 이 사용자에게 모든 무선 자원을 할당하여 1 Gbps 의 속도를 제공해 줄 수 있다' 라고 할 수 있다. 그런데, 한 기지국에는 여러 개의 셀이 존재할 수 있고, 4G 네트워크의 S-GW 에는 여러 개의 기지국이 연결되며, 또한 P-GW 에는 여러 개의 S-GW 가 연결되는 계층적 구조를 생각해 볼 때, 트래픽이 집중되는 구간에서는 엄청난 트래픽 폭증을 견
뎌야 할 것이다. 사용자들의 평균/최대 속도가 올라가는 5G 네트 워크에서는 이러한 GW 들이 감당해야 할 트래픽이 크게 증가하 게 된다. 최근 들어 DPI 등 패킷을 인식하고 처리하는 기술이 도 입되고 있는데, 이렇게 트래픽 양이 많아지면 시스템의 처리 능 력 향상 속도보다 트래픽이 증가하는 속도가 더 빨라 문제가 생 길 수 있다.
- Edge Mobile Computing 수용이 어려운 구조: UE는 P-GW(L-GW) 에서 할당 받 은 IP 주소를 기반으로 데이터를 통신을 수행한다. UE는 IP 연결 성 서비스를 제공 받기 위해 P-GW(L-GW)를 통해 PDN에 연결 되며, UE와 P-GW 간은 이동성 지원을 위해 Radio bearer와 EPC내의 계층적인 GTP 터널을 통해 데이터 경로가 설정된다.
UE의 up/down IP 트래픽은 항상 P-GW(L-GW)를 통해 송.수신된 다. 또한, P-GW는 3GPP 접속 시스템과 non-3GPP 접속 시스템 간의 이동성 관리 앵커의 기능도 수행한다. 따라서, 콘텐츠 및 서비스는 항상 P-GW를 통해 연결되는 PDN에 위치할 수 밖에 없어 edge network으로 콘텐츠 및 서비스 분산이 어려운 구조이 며, 콘텐츠 서버가 인접한 곳에 위치하더라도 항상 코어네트워크 최 상단에 위치한 P-GW를 통해 간접적으로 연결될 수 밖에 없 는 비효율적인 구조적 한계를 가지고 있다. LIPA(Local IP Access) 또는 SIPTO (Selected IP Traffic Offload) 기술을 적용하 면 UE와 인접한 edge network으로 콘텐츠 및 서비스 분산이 가 능하지만, edge network(local PDN)에 연결하기 위한 HeNB 및 L-GW를 추가적으로 배치해야 한다. 데이터 트래픽은 L-GW를 통해 송.수신 되지만, 제어 트래픽은 여전히 EPC에서 처리된다.
또한, edge network 와의 connection은 Mobility를 지원하지 않는 다.
(그림 3. Edge Mobile Computing 수용이 어려운 구조)
- 트래픽 Localization이 어려운 네트워크 구조: EPS는 앞서 기술한 바와 같이 Edge network으로 콘텐츠 및 서비스 분산이 어려워 Edge network 내에서 트래픽이 생성 및 처리되기 어려운 네트워크 구 조를 가지고 있다. 단말이 동일한 기지국 또는 동일한 LIPA나 SIPTO 기술을 이용하여 선별된 트래픽만 Local GW를 통해 처리 할 수 있지만, UE의 이동성을 지원하지 않는 문제점을 가지고 있다. LIPA 및 SIPTO 트래픽의 이동성 제공을 위해 LIMONET(LIPA Mobility and SIPTO at the Local Network) 기술 이 제안되었지만, 로컬 네트워크 내에서만 이동성을 제공한다.
항상 P-GW(L-GW)를 통해 트래픽이 집중되고, P-GW를 거쳐 비 최적화된 경로를 통해 통신이 이루어지므로 EPC에 부하를 준다.
- Low latency 서비스 제공이 어려운 연결 관리: EPS는 GTP 터널링 기반으로 IP 이동성을 제공한다. 따라서, UE의 트래픽은 항상 eNB – S-GW 간, S-GW – P-GW 사이에 GTP 터널을 통해 송.수신된다. eNB 와, S-GW, P-GW는 기본적인 라우팅 지연과 UE의 IP 패킷을 encapsulation 및 decapsulation 하기 위한 추가적인 지연 발생 포인트이다. 그리고, UE의 IP 패킷은 이동성 앵커 포인트인 P-GW를 항상 거쳐야하는 non optimized routing으로 인해 추가 적인 라우팅 지연이 발생한다. 또한, EPS는 사용자 단말 이동성 및 서비스의 연속성을 보장하고 배터리 소모를 최소화 하기 위 해 연결 및 세션, 이동성 관리 기능을 모든 단말에 기본적으로 적용한다. 단말이 서비스를 시작 또는 제공 받기 위해서는 EPS 에 연결되어야 하며, 초기 접속을 위한 initial attach delay 또는 Idle 상태인 경우에는 connection 또는 paging delay가 발생한다.
그리고, 매번 서비스를 위해서는 연결 및 이동성 관리를 위한 코 어 네트워크의 시그널링 오버헤드가 발생한다. 이러한 연결 기반 의 통신은 Short message 및 small data 전송 서비스 그리고, 빠 른 응답성을 요구하는 Fog computing 환경 등에는 적합하지 않 다.
- 다양하게 진화하는 무선 접속 방식 및 서비스 수용이 어려운 구조: 5G 환경에 서는 Fog computing 및 IoT, MTC 등에 활용되는 다양한 형태의 단말을 효과적으로 지원할 수 있어야 한다. 새롭게 등장하는 단 말들은 다양한 전원 특성 및 이동성 특성, 서비스 특성을 가질 것으로 예상된다. 하지만, EPS는 사용자가 이동하며 휴대하는 단 말을 이용하여 사용자와 사용자간, 사용자와 그룹간 IP 연결성을 제공하는 것을 목표로 설계되었다. 따라서, 기본적으로 배터리로
동작하고 이동하는 단말에 최적화가 되어 있다. 새로운 무선 접 속 기술이 활발히 연구되고 있고, 5G 네트워크는 해당 기술을 수용할 수 있어야 한다. 기존 코어네트워크는 S-GW 또는 P-GW 를 통해 기존 무선 접속 기술 및 non-3gpp 무선 접속 기술을 수 용하고 있다. 이는 트래픽과 시그널링이 이동성 앵커노드로 집중 화 된다는 문제점과, 네트워크 에지에 새로운 컴퓨팅 및 네트워 킹 엔터티를 수용하기 어려운 구조이다.
나) Massive MTC 서비스
1) 서비스 특징 및 기본 요구사항
5세대 이동통신 서비스는 4G 이동통신 서비스를 더 빠르게 제공하는 목표 이외 에도 종래의 사람과 사람 간의 인간 중심의 통신 방식을 사람과 사물, 사물과 사 물 간의 통신으로 확장하고 지능화된 융합서비스를 제공할 것으로 기대된다. 융 합서비스를 지원하기 위한 통신서비스는 MTC(Machine-type Communication) 혹은 M2M(Machine-to-Machine) 통신으로 지칭되며 표현의 차이는 있지만 인간의 개입 이 필요 없는 하나 이상의 장치들간의 통신으로 정의된다.
개인, 가정/사무실/건물, 자동차/교통, 도시/환경 등의 같은 넓은 분야에서 센서나 액츄에이터 등의 IT기술과 함께 이동통신 기술을 활용함으로써 건강/의료, 산업 자동화, 환경 감시, 원격제어, 위치추적 등의 다양한 스마트 융합 서비스를 제공 할 수 있다.
(그림 4. MTC 서비스가 지원할 수 있는 다양한 서비스)
MTC서비스를 지원하기 위한 5세대 이동통신 서비스의 요구사항을 정리하기 위 해 먼저 MTC의 다양한 서비스 특징을 분류한다.
- 장치의 분포 밀도 (Device density): MTC장치들이 정해진 영역에 존재하는 밀 도는 통신을 제공하는 방식에 영향을 미친다. 가정이나 사무실에 서와 같이 단위 영역에 많은 MTC장치가 공존하는 경우와 환경 감시와 같이 MTC장치들이 넓은 영역에 드문드문 분포된 경우가 있을 수 있다.
- 장치의 복잡도 및 가격 (Device cost/complexity): MTC장치들을 제작하고 운용 하는 가격이나 복잡도는 통신시스템의 디자인에 영향을 미친다.
많은 개수의 MTC장치들을 아주 낮은 가격으로 제작하여 넓은 영역에 뿌려서 사용하는 경우도 있지만 원격의료와 같은 응용에 서는 매우 정교하고 비싸게 제작되고 사용될 것이다.
- 장치의 이동성 (Device mobility): MTC장치들은 고정되어 운용되거나 이동하면 서 운용되는 특징에 따라 통신방식에 영향을 미친다. 교량에 설 치되어 교량의 안전을 감시하는 경우는 고정되어 있지만, 차량에 부착된 경우는 빠른 속도로 이동한다.
- 장치의 전력 사용 (Device power): MTC장치의 전력사용 특징은 장치의 통신방 식뿐만 아니라 설치나 운용에도 영향을 미친다. 응용 서비스에 따라 전원을 사용하는 경우와 배터리를 사용하는 경우가 있다.
배터리를 사용하는 경우에도 사용되는 용도나 위치에 따라 배터 리가 수개월, 수년을 지속하여 사용되는 경우가 있다.
- 데이터 전송 빈도 (Transmission frequency): MTC장치와의 통신이 발생하는 빈 도는 통신방식에 영향을 미친다. 감시용 카메라의 경우는 짧은 시간마다 데이터가 지속적으로 전달되지만, 지진감시용 장치는 수년에 한두번 정도만 데이터가 발생될 것이다.
- 데이터 전송 주기(Transmission period): MTC장치와의 데이터 전송 주기가 정 기적/부정기적으로 발생한다. 데이터를 정기적으로 보내는 응용 과 특정 이벤트가 발생한 경우에만 데이터를 보내는 응용이 있 다.
- 데이터의 크기 (Communicating data size): MTC장치와 송수신하는 데이터는 응 용에 따라서 많은 양의 데이터를 보내거나, 한번에 수byte의 데 이터만 보내는 경우가 있다.
- 통신 지연 (Communication latency): MTC의 응용에 따라서 통신에 대한 전송 지연 요구 특성이 다르다. 도로안전/교통안전을 위한 차량통신의 경우는 데이터가 즉시 전달되어야 하지만, 원격 미터링의 경우는 어느 정도의 지연은 문제가 되지 않는다.
- 통신 그룹 (Communication group): MTC의 응용에 따라서 각각의 장치에 대해 개별적으로 통신하기 보다, 일단의 장치들을 그룹으로 관리하고 그들에 대해 group으로 통신하는 것이 효율적인 경우가 있다.
- 통신 커버리지 (Communication coverage): MTC의 응용에 따라 장치가 존재하 는 물리적 위치가 다르며 그에 따라 통신방식도 달라진다. 가정 이나 사무실과 같이 통신 여건이 좋은 곳 이외에도 지중이나 험 지에서 환경을 감시하는 장치에 대해서는 통신 커버리지의 설계 나 관리에 주의가 필요하다.
2) Problem Statements
- 획기적으로 늘어난 장치들의 접속을 지원하기 어려운 구조: LTE에서 지원 가 능한 UE의 수는 사업자마다 달라 확정적으로 기술하기는 어렵지 만 매크로셀에서 셀당 300 Active user, 1200 Connections를 지원 하는 예가 있다. 5G에서 MTC를 위해 지원 해야 할 장치는 ITU-R Vision 에서는 106/km2를 비젼으로 제시하고 있으며, 참조 값으로 105/km2을 제시하고 있다.단위 영역당 지원해야 하는 장 치의 수가 늘어 나는 경우 각각의 장치에 대해 관리해야 하는 식별자 및 그룹으로 관리할 경우 그룹 식별자의 문제가 제기된 다. MTC장치들에 NAT를 통한 IPv4주소의 할당이나 IPv6주소를 할당하는 방법을 고려할 수 있다. MTC장치들에 대해 IP주소가 아닌 다른 식별자를 이용하는 방식에 대한 검토가 필요하다.획기 적으로 늘어난 MTC 장치를 지원할 수 있도록 분산된 처리 구조 에 대한 검토가 필요하다. 특정 노드가 많은 수의 장치들을 지원 하는 데는 시그널링과 시스템 구성의 복잡도가 높아질 것이므로 시스템 최적화를 위해서 분산된 구조가 필요하다.
- MTC 서비스플랫폼 접속의 효율성이 낮은 구조: LTE 구조에서 P-GW가 모든 장치의 접속을 관리하고, PDN으로의 연결이 P-GW를 통해 지원 된다. MTC서비스를 위한 서버들을 PDN에 두고 P-GW를 통해 서비스를 제공해야 한다. 이러한 구조는 MTC서비스를 효율적으 로 제공하기에 어려움이 있다. 다양한 형태의 MTC 응용 서비스 를 제공할 수 있는 서버들이 5G코어망으로 MTC데이터를 전송할 수 있도록 개방적인 구조를 가져야 한다. 예를 들어, 5G코어망을 통해 MTC 서비스 플랫폼이 MTC장치들을 검색하거나 MTC장치 의 펌웨어 업그레이드 효율적으로 지원할 필요가 있다.
- 장치의 가격을 낮추기 어려운 복잡한 시그널링 방식: LTE 장치는 고속 통신이 나 이동성 지원을 위한 고성능/고가의 부품들을 채용하고 있다.
네트워크 처리 속도, 그래픽 처리 속도, 계산 성능 등의 관점에
서 꾸준히 고성능을 달성하기 위해서 개선해 왔다. MTC장치는 응용에 따라서는 가끔씩 수십 바이트 정도만을 전달하는 낮은 성능만을 요구하는 경우가 있다.
- 배터리 사용 효율이 낮은 시그널링 방식: LTE의 UE는 충전해서 사용하거나 충전된 배터리를 교체하여 사용하고 그 사용시간이 수십시간이 다. MTC장치의 사용성을 높이기 위해서 배터리의 사용시간을 늘 릴 필요가 있다. 원격지에 설치되는 MTC장치의 경우 배터리의 사용시간에 따른 관리의 문제가 발생하고, 화재감지와 같은 응용 에서는 배터리 방전은 중요한 문제를 야기시킨다. 통신방식을 개 선하고 배터리 기술의 개선을 통해 수년간의 배터리 사용시간을 얻을 수 있을 것이다.
- MTC특유의 이동성을 효율적으로 지원하지 못하는 시그널링 방식: LTE 시스템 은 단말의 효율적 이동성을 관리하기 위해 주기적으로 각 단말 에 대해 지속적으로 그 위치를 업데이트하기 위해 페이징 절차 를 수행한다. 그러나 MTC를 지원하기 위해서 많은 수의 단말이 존재하는 환경에서 기존 방식의 페이징을 수행하는 데는 어려움 이 있다. 예를 들어, 하나의 프레임에 총 2개의 페이징을 위한 채널(Paging Occasion)이 있고, 하나의 페이징 메시지는 동시에 16개의 MTC 기기를 호출 할 수 있는 3GPP LTE시스템의 경우, 총 35,670개의 MTC 기기가 접속하기 위해서는 적어도 2,230번의 페이징 메시지가 MTC 기기에게 전송되어야 하며 결론적으로 총 11.15 sec의 시간이 필요하다[19][20]. 그러나 MTC장치들은 그 응용 에 따라 이동하지 않는 장치들도 많을 수 있는 만큼 그 특성을 반영할 수 있는 효율적인 이동성 관리 방식이 필요하다.
- 간헐적 소량의 데이터 전송에 불리한 시그널링 방식: 간헐적으로 발생하는 소 량의 데이터만을 전달하는 MTC 응용의 경우 무수한 제어 신호 로 인해 전달할 정보량보다 제어신호가 더 많은 경우가 발생할 수 있다. 저전력 소비를 위하여 긴 시간 동안 sleep하고 잠시 동 안 짧은 데이터를 전송하는 장치에 대해 LTE시스템의 복잡한 상 태관리와 신호절차를 그대로 적용하는 것은 비효율적이다. 데이 터를 효율적으로 전송할 수 있는 가벼운 신호절차의 적용이 필 요하다.
- 저지연 고신뢰의 통신을 지원하지 못하는 구조: 특정한 장치에서 발생하는 시 급한 데이터에 대해 LTE에서 제공하는 서비스 수준보다 저지연 고신뢰의 전송을 위해서는 무선 인터페이스의 개선이 중요하지 만, 코어망의 구조도 중요하다. MTC장치의 연결 설정 시간을 최 소화하여야 하고, 다수의 다른 사용자나 데이터에 비해 우선적인 스케쥴링을 위해 저지연 고신뢰 서비스를 제공받을 MTC장치에
대한 등급의 관리나, LTE에서 최저 50ms delay budget으로 정의 한 QCI 의 보완이 필요하다. LTE EPC의 구조를 간략화하고 최 적의 경로로 라우팅될 수 있는 방식에 대한 검토가 필요하다.
다) Ultra-reliable and Low Latency Communication 서비스
1) 서비스 특징 및 기본 요구사항
5G 이동통신의 고 신뢰성 및 초 저지연 통신 요구사항의 대표적인 서비스 Tactile Internet 서비스 와 Mission Critical 서비스 이다. ‘Tactile(촉감)’ 과 Internet와 합쳐져서 만들어진 Tactile Internet는 인간의 오감중에 지연시간에 가 장 민감한 촉감 정보를 인터넷으로 제공해도 사용자가 어색함(Cyber Sickness)을 느끼지 못할 정도로, 사용자 요청에 대한 극단적으로 짧은 반응시간을 갖는 유무 선 인터넷 통신 기술을 의미한다. Tactile Internet를 제안한 Gerhard P. Fettweis 교수는 아래와 같이 정의 하고 하고 있다.
’Tactile Internet’ refers to applications based on control communications (through cellular networks) that provide the capability of engaging and steering real and virtual objects at real-time interaction speeds.
ITU-T Technology Watch Report 에 따르면 초 저지연 이동통신 지연 시간이 요 구되는 Tactile Internet 서비스의 응용으로 교육 및 평생학습, 헬스케어, 공공재난 망, 스마트시티의 교통 등을 들고 있다. 종래의 통신방법으로는 불가능한 새로운 서비스들이 미래 사회의 각 분야에서 새롭게 생길 것으로 전망하고 있으며 각각 의 서비스에 대해서 최소한으로 요구되는 지연을 제시하고 있다. 표 1은 5G 이동 통신을 이용한 Tactile Internet 서비스의 대표적인 응용 서비스들과 각각의 서비 스 제공을 위해서 요구되는 한계 지연에 대한 것이다.
(그림 5. Tactile Internet 개념도)
표 1에서 보는 바와 같이 대부분의 Tactile Service 의 응용 분야는 서비스들은 Human-to-Machine 또는 Machine-to-Machine를 이용하는 원격제어를 기본으로 전제하고 있고, User가 부자연스럽지 않는 지연을 보장하기 위해서는 10ms 내외 의 매우 짧은 End-to-End 지연을 요구하고 있음을 알 수가 있다. 또한 헬스케어, 도로교통, 스마트 그리드의 Mission Critical 서비스 응용분야는 초 저지연과 더불 어 고 신뢰성 및 보안도 요구되고 있다.
기존의 4G 이동통신 시스템까지는 대부분 단말의 Peak Data Rate 향상에 초점 을 맞추어 연구를 진행해 왔고, 이는 이동통신의 신규서비스 창출에 많은 부분 기여를 하였다. 그러나 PLT(Page Load Time)를 줄이는 데는 Data Rate의 증가는 일정량 이상 증가가 되면 효과가 크게 없고, 오히려 PLT는 RTT(Round Trip Time)에 비례한다[9]. 따라서 5G 이동통신 신규 서비스중의 하나의 후보인 Tactile Internet 서비스는 Peak Data Rate 뿐만 아니라 실시간 End-to-End 지연, 즉 초 지연을 요구하고 있다. 표 2는 현재 LTE 와 LTE-A의 지연 요구사항 이다.
응용
분야 대표적인 서비스 지연
요구사항
로봇틱스
- 위험한 지역의 건설, 철거 및 유지보수, 해양구조물에 로봇을 이용한 원격 조정 서비스
- 원자력 발전소의 폐쇄, 손상된 원자력 발전소 및 화학 공장의 수리에 로봇을 이용한 서비스
수 ms 이하
증강현실 - 도시 및 박물관 가이드, 차량 보조 시스템 수 ms 이하 기능성
게임
- 유선기반의 기능성 게임 (오락성과 특별한 목적을 가진 게임-건강, 교육, 치료,
군사훈련)을 이동 통신망을 이용해도 가능하도록 확대한 서비스
20 ms 이하(for a frame rate 50 Hertz), 10 ms 이하 (for a frame rate 100 Hertz)
헬스케어 - 원격 수술, 원격 재활 서비스 수 ms 이하의 지연 과 고 신뢰성 전송 도로교통 - V2V 및 V2I 의 차량 안전 시스템 수 ms 이하의 지연
과 고 신뢰성 전송 스마트
그리드
- 무효전력의 양을 줄이고 전력공급의 안전성을 위한 지능형 파워 그리드 시스템
1~100 ms 이하 지 연과 고 신뢰성 및 보안성 전송
표 1. Tactile Services 의 응용 분야 및 End-to –End 지연 요구사항
Latency LTE(Release 8) LTE-A(Release 10) Control Plane latency < 100 ms <50 ms
User Plane < 5 ms < Rel-8 LTE 표 2. 4G 에서의 지연 요구사항
3GPP 4G 표준에 의하면 C-Plane 지연은 UE가 Idle 상태에서 Connected 상태로 천이하는데 소요되는 시간으로 정의하고, U-Plane 지연은 단말과 E-UTRAN의 IP edge 노드 사이의 단방향 지연으로 정의 하고 있다.
2) Problem Statements
- 초 저 지연 서비스 제공이 어려운 User Plane의 End-to-End 지연: 표 2에서 보는 바와 같이 LTE(Release8)에서는 UE로부터 eNB 수신 까지 의 단방향User Plane 지연은 5ms 이하 이다. 하지만 응용 서비 스에 따른 패킷의 형태에 따라서 많은 차이를 가지지만 eNB 와 Core Network를 포함하면 통상 10 ~25 ms 정도 소요된다. 따라 서 실제 서비스를 제공받기 위한 RTT 지연, 즉 End-to-End 지 연은 20 ~ 50 ms 가 소요 된다고 볼 수가 있다. 결과적으로 20 ms 이상의 End-to-End 지연을 가지는 4G 시스템에서는 5G의 초 저지연의 End-to-End 지연을 요구하는 Tactile Internet 서비스들 의 제공은 거의 불가능하다고 할 수가 있다. 이러한 지연 관점에 서 4G 의 한계점을 극복하기 위해서는 현재의 이동통신 망의 무 선 구간과 네트워크 구간의 전 계층에 있어서 다양한 관점에서 저 지연을 이룰 수 있도록 노력해야 한다. 먼저 무선구간에서는 현재 1ms인 TTI(Transmission Time Interval)을 줄이는 방안과 Network 측면에서는 기능 노드들의 최적화 방안을 가지고 End-to-End 지연을 줄여야 한다.
(그림 6. LTE 망의 User Plane 지연 성능)
- 복잡하고 유연하지 못한 Control-Plane의 시그널링 절차: LTE-A에서는 Control Plane의 지연은 50ms 이하 이다. Control Plane의 지연은 사용자 측면에서는 전체 서비스 사용의 지연을 초래하기 때문에 이 역 시 시스템의 중요한 성능 평가 지표가 된다. LTE에서는 L1~L3 까지의 Radio 시그널링을 제외하고도 이동성 및 세선 관리를 위 한 NAS 과 GTP-C 시그널링이 있으며 이는 지금까지의 이동통 신 서비스의 발달과 함께 이동 단말에 맞도록 설계 되어 있으므 로 상당히 복잡하다. 50 ms 이상의 Control Plane 지연을 가지는 4G 시스템에서는 초 저지연의 End-to-End 지연을 요구하는 Tactile Internet 서비스를 제공하기에는 한계가 있다. 따라서 Tactile Service 와 같이 10ms 내외의 End-to-End 지연과 Machine 타입의 고정 단말과의 통신을 통한 서비스 제공 환경에 서는 현재의 LTE의 복잡하고 제한적인 시그널링 절차를 개선해 야 할 필요가 있다. 먼저는 단말의 유형에 따른 시그널링의 절차 를 다르게 하는 유연한 시그널링 절차가 필요하고, 예를 들면 경 우에 따라서는 시그널링만 필요한 단말의 경우에는 데이터 트래 픽의 설정등의 절차도 생략할 필요도 있을 것이다. 또한 시그널 링의 지연을 줄이기 위해 기존의 이동성과 세션관리를 위한 시 그널링의 기능의 분산과 네트워크의 노드의 집중화를 어느 정도 분산 시키는 방법도 있을 수 있다. 어떠한 방법을 하든지 관계없 이 Tactile Service를 제공하기 위해서는 현재의 3GPP에서 정의 하고 있는 Control Plane의 지연뿐만 아니라 네트워크에서의 시 그널링 역시 최적화가 이루어져서 저 지연을 보장하도록 해야 한다.
3. 요구사항 정의
(1) 개요“유/무선 액세스에 비종속적인 5G 코어 핵심 기술개발”의 연구목표를 달성하기 위해 사용자 요구사항과 시스템 요구사항을 정의한다. 본 과제의 최종 결과물인 5G 융합 게이트웨이 시스템과 5G 통합제어플랫폼의 잠재적 사용자인 공동연구기관 및 관련 업 체 등 고객을 통해 사용자 요구 사항을 도출하였다. 그리고 사용자 요구사항을 기반으 로 개발자 관점에서 시스템을 개발하기 위해 기술적 관점에서 시스템 요구사항을 정 의하였다.
(2) 사용자 요구사항 (ETRI/KT/랜버드/에스넷아이시티)
고객을 통해 도출된 13건의 사용자 요구사항은 아래와 같다.
기능 요구 사항 내용
트래픽 관리 기능
- 5G 코어 네트워크는 응용인식 기반으로 트래픽을 제어할 수 있어야 한다.
- 이종 무선 액세스의 자원을 동시에 사용할 수 있어야 한다.
- 이종 액세스 기술에 공통적으로 적용 가능한 QoS 제어 기법이 제공되어야 한다.
이동성 제어 기능
- 5G 코어 네트워크는 5G 무선 액세스간 단말이 이동하더라도 끊김 없는 서비스를 제공할 수 있어야 한다.
- 5G 코어 네트워크는 다양한 무선접속망간 이동성을 지원해야 한다.
- 5G 코어 네트워크는 액세스 네트워크의 상황을 인지를 통한 이동성을 지원해야 한다.
- 5G 코어 네트워크는 서비스의 특성 인지를 통한 액세스 네트워크로의 이동성을 지원해야 한다.
- 작은 용량의 데이터를 효율적으로 전달하기 위한 제어 체계를 제공해야 한다.
- 5G 코어네트워크는 기존 네트워크 대비 제어 트래픽의 부하를 감소시킬 수 있는 메커니즘을 제공하여야 한다.
유무선 액세스 비종속적 접속
제어 기능
- 유. 무선 액세스 기술과 무관하게 공통된 방식으로 네트워크 접속 제어가 가능해야 한다.
- 유. 무선 액세스 기술과 무관하게 공통된 방식으로 사용자 트래픽 표 3. 사용자 요구 사항
(3) 시스템 요구사항 (ETRI/KT/랜버드/에스넷아이시티)
사용자 요구사항을 기반으로 도출된 18건의 시스템 요구사항은 아래와 같다.
세션을 제어 및 관리 할 수 있어야 한다.
- 이종무선자원에 대한 통합 제어 및 관리 방안을 제공해야 한다.
- 기존 이동통신망과 연동할 수 있어야 한다.
기능 요구 사항 내용
트래픽 관리 기능
- 5G 코어 네트워크는 IP Flow 단위로 서비스 품질을 차별적으로 제공할 수 있어야 한다.
- 5G 코어 네트워크는 IP Flow 단위로 트래픽을 구분하여 관리 및 제어할 수 있어야 한다.
- 5G 코어 네트워크는 IP Flow 단위로 응용 인식 기능을 제공해야 한다.
이동성 제어 기능
- 단일 세션에 대한 액세스 기술간 협력전송 기능을 제공하여야 한다.
- 다중 세션에 대하여 액세스 기술간 멀티패스 협력 전송 기능을 제공해야 한다.
- 5G 코어 네트워크 시스템은 5G RAT간 Intra-GW 이동성 관리 메커니즘을 제공해야 한다.
- 5G 코어 네트워크 시스템은 이종RAT(5G RAT, WiFi)간 Intra-GW 이동성 관리 메커니즘을 제공해야 한다.
- 5G 코어 네트워크 시스템은 Inter-GW 이동성 관리 메커니즘을 제공해야 한다.
- 5G 코어 네트워크 시스템은 단말이 다중 RAN(5G RAN, WiFi)에 동시 접속할 수 있도록 지원하여야 한다.
- 5G 코어 네트워크 시스템은 IP Flow 단위로 Inter-RAT 이동성 관리 정책을 제공할 수 있어야 한다.
- 5G 코어 네트워크 시스템은 Inter-RAT IP Flow 이동성을 제공해야 한다.
유무선 액세스 비종속적 접속
제어 기능
- 5G 코어네트워크 시스템은 다량의 Short-burst 및 small-data 통신을 효과적으로 지원하기 위한 제어 프로토콜을 지원해야 한다.
- 5G 코어네트워크 시스템은 제어 트래픽의 폭증을 방지하기 표 4. 시스템 요구 사항
(4) 시스템 시험 계획
5G 코어네트워크 시스템의 시험 항목은 통합시험 항목과 시스템 시험항목으로 구성되며 다음의 시험 항목표와 같다. 아래 시험 항목표에서 통합시험 항목들은 3차년도 시험 항 목들로 비고란에 3차년도라 표기되었고 시스템시험 항목들은 5차년도 시험 항목들로 비 고란에 5차년도라 표기되었다. 시험 항목들 중에서 비고란에 3차년도와 5차년도가 모두 표기된 항목은 3차년도에 기본 기능을 시험하고 5차년도 확장 기능을 시험한다.
위하여 기존 네트워크 대비 시그널링 절차 및 지연을 저감시킬 수 있어야 한다.
- 5G 코어네트워크 시스템은 유.무선 액세스 기술에 독립적으로 단말의 IP 네트워크 접속을 제어할 수 있어야 한다.
- 5G 코어네트워크 시스템은 유.무선 액세스 기술에 독립적으로 사용자 트래픽 세션을 관리(생성/변경/삭제)할 수 있어야 한다.
- 5G 코어네트워크 시스템은 유.무선 액세스 기술에 독립적으로 사용자 트래픽 QoS를 제어할 수 있어야 한다.
- 5G 코어네트워크 시스템은 5G RAN 및 WIFI 무선 자원의 사용현황을 통합 관리할 수 있어야 한다.
- 5G 코어네트워크 시스템은 IP Flow별 통계 정보를 생성할 수 있어야 한다.
하드웨어 인터페이
스
SIR.H.001 T.SIR.H.001
5G 코어 네트워크 시스템이 200-240V AC, 50/60HZ 입력 전원 인터페이스를 제공하는지 여부 확인.
T S 3차년도
SIR.H.002 T.SIR.H.002
5G 코어 네트워크 시스템의 입력 전 원이 1+1 이중화를 지원하는지 여부 확인.
T S 3차년도
SIR.H.003 T.SIR.H.003
5G 코어 네트워크 시스템이 시스템 상태 및 네트워크 인터페이스 상태를 확인할 수 있는 LED를 제공하는지 확인.
T S 3차년도
SIR.H.004 T.SIR.H.004
5G 코어 네트워크 시스템이 시스템 상태 및 네트워크를 관리하기 위한 인터페이스를 제공하는지 확인.
T S 3차년도
사용자 인터페이
SIR.U.001
T.SIR.U.001
5G 코어 네트워크 시스템이 시스템 형상을 설정하기 위한 UI를 제공하는 지 확인.
T
S
3차년도 표 5. 요구사항 시험 항목표
<주1> 검증방법: Analysis (A), Inspection (I), Similarity (S), Test (T), Demonstration (D), Certification (C), SCI Paper&Patent (P)
<주2> 검증단계: System (S), Subsystm (SUB), Module (MOD), Block (BLK)
스
SIR.U.002
T.SIR.U.002
5G 코어 네트워크 시스템이 시스템의 정상적인 동작 여부를 확인하기 위한 모니터링 UI를 제공하는지 확인.
T
S
5차년도
SIR.U.003
T.SIR.U.003
5G 코어 네트워크 시스템이 시스템 운용 command를 입력할 수 있는 UI 를 제공하는지 확인.
T
S
3차년도
통신 인터페이
스
SIR.C.001
T.SIR.C.001
5G 코어 네트워크 시스템이 유.무선 액세스 네트워크와 인터페이스를 제 공하는지 확인.
I
S
3차년도
SIR.C.002
T.SIR.C.002
5G 융합 게이트웨이 간에 데이터 전 송 인터페이스를 제공하는지 확인.
I
S
3차년도
SIR.C.003
T.SIR.C.003
5G 융합 게이트웨이와 통합제어 플랫 폼 간에 시그널 전송 인터페이스를 가지는지 확인.
I
S
3차년도
시스템기
능
SFR.S.001
T.SFR.S.001
5G 코어 네트워크 시스템이 IP Flow 단위로 서비스 품질을 차별적으로 제공할 수 있는지 확인.
T
S
3차년도
SFR.S.002
T.SFR.S.002
5G 융합 게이트웨이가 IP Flow 단위 로 트래픽을 구분하여 관리 및 제어 할 수 있는지 확인.
T
SUB
3차년도
SFR.S.003
T.SFR.S.003
5G 융합 게이트웨이가 IP Flow 단위 로 응용 인식 기능을 제공하는지 확 인.
T
SUB
3차년도
SFR.S.004
T.SFR.S.004
5G 코어 네트워크 시스템이 단일 세 션에 대한 액세스 기술간 협력전송 기능을 제공하는지 확인.
T
S
5차년도
SFR.S.005
T.SFR.S.005
5G 코어 네트워크 시스템이 다중 세 션에 대하여 액세스 기술간 멀티패스 협력 전송 기능을 제공하는지 확인.
T
S
5차년도
SFR.S.006
T.SFR.S.006
5G 코어 네트워크 시스템이 5G RAT 간 Intra-GW 이동성 관리 메커니즘 을 제공하는지 확인.
T
S
3차년도
SFR.S.007
T.SFR.S.007
5G 코어 네트워크 시스템이 이종 RAT(5G RAT, WiFi)간 Intra-GW 이동 성 관리 메커니즘을 제공하는지 확인.
T
S
5차년도
SFR.S.008
T.SFR.S.008
5G 코어 네트워크 시스템이
Inter-GW 이동성 관리 메커니즘을 제 공하는지 확인.
T
S
3차년도
SFR.S.009
T.SFR.S.009
5G 코어 네트워크 시스템이 단말에게 다중 RAN(5G RAN, WiFi)에 동시 접속할 수 있도록 지원하는지 확인.
T
S
5차년도
SFR.S.010
T.SFR.S.010
5G 코어 네트워크 시스템이 IP Flow 단위로 Inter-RAT 이동성 관리 정책 을 제공할 수 있는지 확인.
T
SUB
5차년도
SFR.S.011
T.SFR.S.011
5G 코어 네트워크 시스템이
Inter-RAT IP Flow 이동성을 제공하 는지 확인.
T
S
5차년도
SFR.S.012
T.SFR.S.012
5G 코어 네트워크 시스템이 다량의 Short-burst 및 small-data 통신을 효 과적으로 지원하기 위한 제어 프로토 콜을 지원하는지 확인.
T
S
3차년도
SFR.S.013
T. SFR.S.013
5G 코어 네트워크 시스템이 제어 트 래픽의 폭증을 방지하기 위하여 기존 네트워크 대비 시그널링 절차 및 지
T
S
3차년도
