상세 컨텐츠
본문
RAN (Radio Access Network) – Part 2. V-RAN과 O-RAN 소개
최근에 소개된 O-RAN이 나오기 전까지 유무선 네트워크 구조는 'D-RAN', 'C-RAN', 'V-RAN' 순서로 발전하였습니다.
오늘은 RAN(Radio Access Network) 관련하여 V-RAN과 O-RAN에 대해 알아보도록 하겠습니다.
RAN에 대한 소개는 이전에 포스팅 한 “RAN(Radio Access Network) 소개 - Part 1. D-RAN과 C-RAN 소개”를 통해 안내해 드린 적 있으며,
하기 링크를 먼저 읽어 보시는 것을 권장 드립니다.
V-RAN (Virtualized Radio Access Network) 등장
네트워크 인프라의 변화와 사용자의 네트워크 수요의 급증으로 RAN의 변화가 필요하게 되었습니다.
기존의 C-RAN 형태의 네트워크에서는 리소스 확장 시 물리적 한계가 있기 때문에 새로운 RAN 형태인 'V-RAN'이 등장하게 되었습니다.
V-RAN은 무선 액세스 네트워크의 가상화를 의미합니다. 기존 네트워크의 물리적인 세부 요소들을 소프트웨어 기반 시스템으로 대체하는 RAN의 형태입니다.
V-RAN의 장점은 성능을 개선하고 리소스 증가와 관리 측면의 비용을 절감할 수 있습니다. 소프트웨어 기반의 물리적 제약사항이 적어 리소스 증가를 위해 쉽게 확장할 수 있습니다. 또한 물리적인 요소들을 소프트웨어 기반으로 대체하면서 유지 및 운용, 그리고 업그레이드 비용 측면에서 기존의 RAN보다 효과적으로 비용과 시간을 줄일 수 있습니다.
V-RAN의 단점은 소프트웨어 기반 위에서 동작하기 때문에 기존의 RAN 대비 많은 데이터 처리를 위한 넓은 대역폭과 낮은 지연 시간이 필요하게 됩니다. 이 경우에는 고사양 네트워크 인프라와 함께 활용할 수 있는 정확하고 빠른 데이터 처리능력의 시스템이 필요합니다.
V-RAN을 구성하는 핵심 기술은 'Software Defined Networking (SDN)' 과 'Network Functions Virtualization (NFV)'입니다.
SDN(Software Defined Networking)과 NFV(Network Functions Virtualization)는 효율적으로 네트워크 관리하고 운영하기 위해 사용하는 아키텍처 접근 방식입니다.
SDN은 네트워크를 프로그래밍 할 수 있도록 하는 네트워크 아키텍처로, 프로그래밍을 통해 네트워크 제어를 할 수 있습니다.
각각의 Control Plan 영역과 User Plane 영역은 SDN을 통해 하나의 중앙 집중식 컨트롤러를 사용하도록 프로그래밍을 통해 Control Plan과 다수의 User Plane 영역을 구축할 수 있습니다.
NFV는 일반적으로 잘 알려진 가상머신(VM)에서 네트워크 기능을 실행하도록 하여, 전체 네트워크 아키텍처를 구축합니다.
NFV는 가상머신(VM) 외에 컨테이너(Container)를 사용합니다. 컨테이너는 자체 운영체제를 포함하지 않아 가상머신보다 가벼운 가상화 기술로 네트워크 기능을 가상화하여 사용할 수 있게 합니다.
V-RAN의 특징
V-RAN의 주요 특징은 다음과 같습니다.
1. 소프트웨어 중심의 접근
SDN과 NFV 모두 소프트웨어 기반의 기술을 사용하여 네트워크를 구축하고 관리합니다. 이를 통해 보다 동적이고 유연한 네트워크를 만들 수 있습니다.
2. 네트워크 가상화
SDN과 NFV 모두 네트워크 가상화를 사용합니다. SDN은 네트워크 장치의 제어 평면과 데이터 평면을 분리하여 제어 평면을 소프트웨어로 구현합니다. NFV는 네트워크 기능을 가상 머신(VM) 또는 컨테이너(Container)와 같은 소프트웨어 기술로 구현합니다.
3. 네트워크 운영의 자동화
SDN과 NFV 모두 네트워크 운영을 자동화하는 데 중점을 둡니다. SDN은 중앙 집중식 컨트롤러를 사용하여 네트워크 장치를 프로그래밍하고, NFV는 가상 머신(VM) 또는 컨테이너(Container)를 통해 네트워크 기능을 배포하고 관리합니다.
4. 인프라의 유연성 향상
SDN과 NFV 모두 네트워크 인프라의 유연성을 향상합니다. SDN은 네트워크 장치를 중앙에서 프로그래밍하여 트래픽 흐름을 제어하고, NFV는 가상 머신(VM) 또는 컨테이너(Container)를 통해 네트워크 기능을 동적으로 배포하고 확장할 수 있습니다.
5. 비용 절감:
SDN과 NFV 모두 기존 네트워크 인프라에 대한 재화 및 운영 비용을 절감할 수 있습니다. SDN은 중앙 집중식 제어를 통해 관리 및 운영 비용을 줄이고, NFV는 하드웨어 비용을 절감하며 리소스를 최적화할 수 있습니다.
즉, SDN을 통해 물리적인 네트워크 장비를 대체하고 NFV가 네트워크 기능을 소프트웨어로 구현하여, 네트워크의 성능과 민첩성, 그리고 유연성을 향상해 V-RAN 네트워크 인프라를 구축합니다.
O-RAN(Open Radio Access Network) 등장
O-RAN은 표준화된 하드웨어에서 가상화 무선 네트워크 기능을 이용하며, 엄격한 표준에 따라 개방형 인터페이스를 사용하는 무선 액세스 네트워크를 의미합니다.
개방형 인터페이스 소프트웨어를 통해 네트워크 서비스 소프트웨어 개선과 유지 보수 측면에서 유리하며, 높은 호환성과 유연성 그리고 범용성을 가지는 장점이 있습니다. 하지만 표준화된 하드웨어 인터페이스 개선 작업은 계속해서 진행 중이며 아직 완전하지 않습니다.
O-RAN의 특징
O-RAN의 주요 특징은 다음과 같습니다.
- 개방형 인터페이스
O-RAN 아키텍처는 개방형 인터페이스를 정의하여 다중 공급업체 제품 및 솔루션을 상호 운용할 수 있게 합니다. 네트워크 운영자는 다양한 공급업체의 제품을 선택하고 조합으로 사용하여 최적의 네트워크 구성을 만들 수 있습니다.
2. 가상화 및 클라우드 네이티브 구축
O-RAN 아키텍처는 가상화 및 클라우드 네이티브 구축을 지원하여 유연성과 효율성을 향상합니다. O-RAN 아키텍처는 가상 네트워크 기능(VNF)을 사용하여 소프트웨어 기반 네트워크 기능을 구현합니다. 네트워크 운영자는 필요에 따라 리소스를 동적으로 할당하고 중앙에서 네트워크 기능을 관리할 수 있습니다.
3. 인공 지능 및 기계 학습 사용
O-RAN 아키텍처는 인공 지능(AI) 및 기계 학습(ML)을 사용하여 네트워크 운영 및 관리를 자동화하고 최적화합니다. O-RAN 아키텍처는 분산 유닛(DU) 과 중앙 유닛(CU)과 같은 다양한 구성 요소 간의 데이터 교환을 통해 AI/ML 기술을 활용할 수 있습니다.
4. 상호 운용성 및 표준화
O-RAN 아키텍처는 개방형 인터페이스와 공통 규격을 정의하여 다양한 공급업체의 제품 및 솔루션이 상호 운용할 수 있도록 합니다. 네트워크 운영자는 다양한 공급업체의 제품을 사용하여 최적의 네트워크 구성을 만들 수 있습니다.
5. 분산 및 중앙 구성 요소
O-RAN 아키텍처는 분산 구성 요소(DU) 및 중앙 구성 요소(CU)로 구성됩니다. DU는 기지국에서 실행되며 CU는 중앙에서 실행됩니다. 이러한 구성 요소 간의 분산 및 중앙 구성을 통해 O-RAN 아키텍처는 다양한 기술을 활용하여 보다 유연하고 효율적인 네트워크를 구축할 수 있습니다.
정리
RAN 소개는 오늘 포스팅으로 마무리되었습니다.
C-RAN, D-RAN, V-RAN, O-RAN은 각각 무선 액세스 네트워크에서의 요구사항과 RAN 기술의 발전에 맞춰 다양한 방식으로 발전해 왔습니다. 확장성, 유연성, 성능 향상 및 비용 절감과 같은 공통의 목표를 가지고 있지만 RAN마다 다른 방식으로 이를 구현했습니다.
최근 가상화 및 개방형 표준화에 대한 수요가 증가함에 따라 본 글에서 소개한 V-RAN 및 O-RAN의 고유한 장점들을 계속해서 개선하고 발전해 나갈 것입니다.
R&S Solution 소개
Open RAN (O-RAN)에 관련 솔루션 소개는 저희 블로그에 포스팅된 “What is the Open RAN?” 을 참고하시기 바랍니다.
실제 기지국과 단말 간의 동작 시험 및 개발을 위해 Rohde&Schwarz에서는 기지국 네트워크 시뮬레이션과 단말을 연결하여 동작을 검증할 수 있는 Signaling Test 솔루션인 CMX500과 CMW500이 있습니다.
이동 통신 네트워크 사업자 및 3GPP GCF/PTCRB 표준화 인증 시험 검증을 위한 인증 솔루션들을 CMX500과 CMW500으로 제공합니다.
이와 관련하여 문의 사항이 있으시거나 솔루션 소개가 필요하시다면 저희 Rohde&Schwarz Korea로 연락 부탁드립니다.
그림 3. R&S CMX500 Solution
참고 자료:
Rohde&Schwarz : "5G New Radio Book", "Long Term Evolution Book", "UMTS Book"
3GPP : "5G System overview"
작성자 : 로데슈바르즈코리아 기술지원팀
'로데슈바르즈_ROHDE_SCHWARZ' 카테고리의 다른 글
| DC Power Supply의 소프트웨어 - Part 1 (0) | 2024.07.25 |
|---|---|
| 로이엔텍 - 컴팩트한 형태의 차세대 오실로스코프 : R&S®MXO 5C (0) | 2024.05.27 |
| 로데슈바르즈 - R&S®NGC100 전원 공급기 시리즈 (0) | 2024.04.25 |
| 로이엔텍 - RAN(Radio Access Network) - Part 1. D-RAN과 C-RAN 소개 / 로데슈바르즈 (0) | 2024.04.11 |
| 로이엔텍 - Digital Key 3.0 / 로데슈바르즈 (1) | 2024.03.18 |
