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[기획] 초연결 지능형 네트워크 구축 속도 낸다
[기획] 초연결 지능형 네트워크 구축 속도 낸다
  • 이민규 기자
  • 승인 2018.06.06 20:40
  • 댓글 0
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4차 산업혁명 대비, 초연결 유·무선망 고도화 가속

인류의 역사를 돌이켜 보면, 1차 산업혁명은 18세기 말 영국에서 시작됐다. 증기기관의 발명에 따른 기계화는 1차 산업혁명의 원동력이었다.

19세기 말부터 20세기 초에는 전기의 발명에 따른 획기적인 대량생산으로 2차 산업혁명을 구현했다.

3차 산업혁명은 20세기 후반 컴퓨터와 인터넷이 가져온 혁신이라 할 수 있다. 3차 산업혁명은 산업전반의 디지털화를 불러왔고 공유경제를 확산시켰다.

그렇다면 4차 산업혁명은 어떻게 정의해야 할까. 명확한 개념정리에 대한 논의가 계속되고 있지만, 다수의 전문가들은 ‘정보통신기술(ICT) 융합이 만들어내는 경제·사회 패러다임의 대전환’을 4차 산업혁명으로 핵심으로 짚고 있다.

특히 ‘초연결’을 키워드로 하는 지능정보기술은 4차 산업혁명을 구현하는 핵심동력이 될 것으로 전망된다.

네트워크 운영, 어떻게 변화할까

4차 산업혁명 시대에는 센서·단말기, 자율이동체 등이 네트워크에 연결돼 방대한 데이터가 수집·전송될 것으로 예상된다.

아울러 초고속·초광대역 전송에 대한 요구가 커짐은 물론, 빠른 반응속도로 즉각적인 처리를 필요로 하는 새로운 융합서비스의 등장이 필연적이다.

이와 함께 인터넷 망 이외에도 사물인터넷(IoT), 기업통신 등 다양한 네트워크들이 통합 운영될 전망이다. 이에 따라 네트워크 운영이 한층 복잡해지고 운영비용이 증가할 것으로 예상된다.

이와 맞물려 다양한 융합 네트워크가 실시간으로 다양한 기능을 동시에 수행하게 될 것으로 보인다. 이에 따라, 기존의 개별·수동 제어방식이 자율성을 지닌 자동 운용방식으로 진화할 전망이다.

‘네트워크 슬라이싱(network slicing)’은 이런 변화를 이끄는 핵심기술로 꼽힌다. 이 기술은 5G 융합 네트워크를 논리적으로 분리해 특화된 서비스의 특성에 맞게 별도의 네트워크처럼 자율적으로 제어·운용하는 기능을 한다.

4차 산업혁명 시대의 네트워크는 이 같은 첨단기술을 바탕으로 종전의 단순한 ‘정보 유통망’에서 벗어나 새롭게 진화할 전망이다.

즉, 모든 사람·사물을 연결해 새로운 비즈니스 창출과 사회혁신을 촉진하는 ‘사회시스템의 신경망’으로 발전할 것으로 예상된다.

특히 ‘신경망’과 같이 모든 곳(만물)으로부터 다량의 정보를 지연 없이, 효율적이면서도 안전하게 보낼 수 있게 된다.

고품질 네트워크로 혁신서비스 구현

이처럼 4차 산업혁명의 파도가 높아지면서 고품질 네트워크 구축의 중요성이 더욱 커지고 있다. 네트워크 인프라가 미흡할 경우 4차 산업혁명이 지향하는 혁신서비스 창출이 불가능하기 때문이다.

이에 세계 주요 국가들은 차세대 네트워크의 중요성과 영향력을 인식, 5세대(G) 이동통신 등에 대한 중장기 전략을 세우고 상용망 구축 등의 준비에 한창이다.

유럽연합(EU)과 중국의 경우 각각 2016년 9월과 11월에 5G 전략을 발표했으며, 미국은 2016년 7월에 5G 주파수를 분배했다. 일본은 지난해 7월 네트워크 인프라 비전을 제시했다.

이 같은 세계적 변화에 능동적으로 대처하기 위해 우리나라도 ICT정책의 고삐를 바짝 죄고 있다. 이와 관련, 4차 산업혁명의 핵심기술과 정책을 관장하는 과학기술정보통신부는 지난해 12월 ‘4차 산업혁명 대비 초연결 지능형 네트워크 구축 전략’을 발표했다.

과기정통부는 첨단 네트워크를 발판으로 세계 최고 수준의 경쟁력을 유지하고 ICT 산업발전과 4차 산업혁명을 선도해 나갈 방침이다.

5G 기지국·교환기 별도 구축

특히 과기정통부는 민간부문과 힘을 모아 유·무선 네트워크 고도화에 박차를 가할 방침이다.

가장 눈에 띄는 것은 5G 이동통신망 구축이다. 먼저 내년 3월 세계 최초의 5G서비스 상용화를 신호탄으로 2022년까지 5G 전국망 구축을 완료하기로 했다.

이와 관련, 신규 광대역 주파수를 활용한 5G 기지국·교환기를 별도로 구축하고 기존 3G·4G 네트워크와 연동하기로 했다.

먼저 4G 기지국과 동일한 곳에 5G 기지국을 구축하고 트래픽 증가에 대응해 5G 기지국을 추가로 구축할 계획이다.

교환기의 경우 초기에 5G 기지국을 4G 교환기와 연동하되, 점진적으로 운영 효율성이 높은 소프트웨어(SW) 기반의 5G 교환기를 구축·연동하기로 했다.

지연시간 단축에도 초점을 맞춘다. 기술표준(V2X)을 4G망에 적용하고, 5G망과 연계해 지연시간을 1/10로 줄이기로 했다.

가입자망·백본망 고도화 주목

유선인터넷 고도화에도 힘을 쏟는다. 핵심과제는 기가인터넷을 10기가인터넷으로 업그레이드 하는 것이다.

가입자망의 경우 기 구축된 선로·장비 환경에 따라 네트워크 구축 방법이 서로 다르다. 지난해 9월을 기준으로 △광케이블(FTTH, 36.0%) △광랜(LAN, 40.2%) △동축케이블(HFC, 19.1%) △전화선(xDSL, 4.7%)의 분포를 보이고 있다. 이를 고도화함으로써 10기가 인터넷 제공의 신경망으로 활용하게 된다.

먼저 통신국사(전송장비)·아파트 통신실(분배기)·가입자 셋톱박스 등의 관련장비를 교체할 방침이다. 또한 기존 동축케이블과 전화선 방식의 가입자망을 광케이블과 광랜 방식으로 전환하기로 했다.

백본망의 경우 통신국사 간을 연결하는 대용량 전송장비를 100기가 기반으로 교체하는데 초점을 맞춘다. 특히 기존장비 교체 시 운영 효율성이 높은 SW기반 기술을 적용해 네트워크 효율성을 단계적으로 높이게 된다.

이와 함께 과기정통부는 별도의 IoT 전용망을 이동통신망과 연계 통합하기로 했다. 이를 통해 IoT 연결기기를 지속적으로 늘려 나갈 방침이다.

■ 지능형 초연결망 선도사업 추진

한국정보화진흥원(NIA)는 정부 차원의 ‘초연결 지능형 네트워크 구축 전략’을 구체화하기 위해 올해 ‘지능형 초연결망 선도사업’을 추진한다.

이 사업은 지능형 초연결 네트워크 구현을 위한 신기술을 미리 시험해 공공·민간분야에 선도적으로 적용하는 데 목적을 두고 있다. 아울러 신기술의 확산 및 활성화를 촉진하는 데도 사업의 목적이 있다.

이와 관련, NIA는 △비즈니스(Business) △공공(Public) △스마트 (SmartX) 등 크게 3개 영역에서 지능형 초연결망 구축모델을 예시했다. 더불어 각 영역에서 세부적인 적용모델을 제시했다.

먼저 비즈니스 영역에서는 공공·민간에서 구축·운영하는 데이터센터, LAN, WAN, 보안환경 등 정보통신기반 네트워크를 SW기반 네트워크로 개선하는데 초점을 맞추게 된다.

공공영역에서는 5G 이동통신, IoT네트워크 등 초연결 네트워크 신기술을 공공분야에 선도적으로 적용해 다양한 융합서비스를 발굴하는 게 핵심이다.

스마트 영역에서는 초연결 네트워크 기술을 스마트팩토리, 스마트홈, 스마트빌딩 등에 선도적으로 적용해 스마트시티 구현을 지원하는데 중점을 두게 된다.

비즈니스 영역서 3개 모델 제시

비즈니스 영역에서의 세부 적용모델은 △마이크로(Micro)-데이터센터 모델 △WANaaS 모델 △주문형 네트워크 서비스 모델 등 3가지다.

먼저 마이크로-데이터센터 모델은 SDDC(Software Defined Data Center)와 SD-LAN(Software-Defined LAN)을 통합해 망 운영의 효율성을 높이고 확장이 용이한 모델을 만드는 게 핵심이다.

WANaaS(WAN-as-a-Service) 모델은 SD-WAN(Software-Defined Wide-Area Network)과 vCPE(virtual Customer Premises Equipment)를 통합해 신속한 망구성과 트래픽 분산을 도모하는 것에서 출발한다. 이를 통해 자원 활용을 최적화하고 생존성과 가용성을 확보할 수 있는 네트워크 모델을 만드는 게 핵심이다.

주문형 네트워크 서비스 모델은 vCPE와 SD-인터넷을 통합해 인터넷, 보안 등의 서비스를 실시간으로 제공하고 장애 등에 대비한 생존성 확보에 역점을 두게 된다.

공공영역, 5G·IoT에 초점

공공영역에서의 세부 적용모델은 △5G 기반 이동형 단말 모델 △중앙 관리형 공공 와이파이 (Wi-Fi) 모델 △공공분야 IoT 모델 등 3가지다.

먼저 5G 기반 이동형 단말 모델은 SD-WAN과 5G 이동통신을 통합해 5G기술을 공공부문 서비스에 적용하는데 주안점을 두게 된다.

또한 중앙 관리형 공공 와이파이 모델은 SD-WAN과 SD-와이파이를 통해 공공 와이파이를 원격·집중형으로 제어·관리함으로써 품질을 유지하는 게 핵심이다.

공공분야 IoT 모델은 SD-IoT와 SD-LAN, SD-와이파이를 통합해 공공의 생활공간, 도로 등에 사물인터넷 기반의 다양한 서비스 모델을 제공하는 데 중점을 둔다.

스마트 공장·사무실 구현

스마트 영역에서의 세부 적용모델은 △스마트 팩토리(Smart Factory) 네트워크 모델 △스마트 오피스(Smart Office) 네트워크 모델 등 2가지다.

먼저 스마트 팩토리 모델은 vCPE와 SD-LAN 통합 기술을 스마트 공장에 적용해 생산공정의 안정성과 생존성을 강화하는 게 핵심이다.

스마트 오피스네트워크 모델은 vCPE와 SD-LAN 통합기술을 사무실 환경에 적용해 업무 서비스의 확장성과 유연성, 호환성을 강화하는데 주안점을 둔다.



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