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[ICT광장] 5G시대의 초저지연 네트워크 기술개발
[ICT광장] 5G시대의 초저지연 네트워크 기술개발
  • 이민규 기자
  • 승인 2018.06.19 08:05
  • 댓글 0
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유재형 포항공과대학 정보통신연구소 교수

지난 20여 년 간 우리나라는 인터넷 보급률과 사용률, 다운로드 속도 등 거의 모든 면에서 세계최상위권을 유지하면서 인터넷 강국으로 불리어 왔다.

인터넷 인프라를 구축해 온 통신사업자들이 자사의 네트워크와 서비스를 홍보할 때 초고속인터넷이라는 용어를 경쟁적으로 사용하면서 우리는 초고속이라는 표현에 익숙해졌다. 하지만 초고속은 초저지연과 같은 의미이므로 현재의 인터넷은 초고속이라기보다는 광대역 인터넷이라는 표현이 적절하다.

인터넷을 구성하는 여러 요소, 즉 스위치, 프로토콜, 단말 운영체제 및 인터넷을 사용할 때 한번 이상 거쳐야 하는 방화벽, DNS, 인증 서버 등에서 크고 작은 지연이 발생하고 있지만, 지금까지 네트워크 기술개발은 광대역화에 집중되어 왔고 지연을 줄이기 위한 연구는 거의 진행된 바 없었다.

현재 우리가 사용하는 유무선 네트워크 모두 평균적으로 단대단 지연이 100~150ms로 보고되고 있으며 이러한 긴 지연은 새로운 서비스의 개발에 걸림돌이 되고 있다.

최근 5G 기술 표준에 URLLC(Ultra Reliable Low Latency Communications)라는 고신뢰 저지연 기술이 5G를 대표하는 기술의 하나로 등장하고 있고, 지연 성능을 1ms 이하로 줄이는 것으로 알려져 있지만, 이것은 단말과 기지국간의 지연을 최소화하기 위한 것이지, 단대단 지연 성능을 의미하지는 않는다.

즉, 단말이 기지국을 거쳐 근거리의 서버로부터 서비스를 받는 응용, 예를 들면 자율주행차나 AR/VR 등의 서비스에는 적합하지만 서비스의 주류를 이루는 단말과 단말 간 통신에는 해당되지 않는다.

네트워크 지연을 줄이는 것은 사용자의 체감품질을 높일 뿐 아니라 네트워크의 성능 향상에도 크게 기여할 수 있다. 연구자료에 의하면, 150ms에 이르는 단대단 지연을 20ms 이하로 줄일 경우 네트워크 처리성능을 3~5배로 증가시킬 수 있는 것으로 보고되고 있다.

즉, 지연을 줄이면 동일한 네트워크에서 더 많은 트래픽을 처리할 수 있다는 것으로서 시설 투자비를 그 만큼 줄일 수 있다는 말이 된다.

지연을 줄이는 연구는 그 동안 단편적으로 진행되었고 해당 분야의 특정 문제를 해결하는 용도로 사용되어 왔지만, 이들을 융합하여 활용하면 큰 효과를 볼 수 있는 것들이 많이 있다. 예를 들면 차세대 스위치로 떠오르고 있는 프로그래머블 스위치 개발에 애플리케이션 별로 큐를 할당하고 우선순위에 따라 처리하는 기법을 적용하거나, UDP 기반 또는 커널을 우회하는 통신 프로토콜을 개발하여 보급하거나, 엣지 컴퓨팅 플랫폼의 개발에 초단타 증권매매 분야에서 사용하고 있는 저지연 소프트웨어 기술을 적용하는 것 등 그 방법은 많다.

네트워크 지연의 대부분은 장치들 간에서 복잡한 신호를 처리하는 프로토콜과 소프트웨어에서 발생한다. 즉, 저지연 네트워크 소프트웨어 기술개발로 지연의 상당부분을 해결할 수 있는 것이다.

초고속 인터넷의 보급률이 높지 않은 미국, 중국 등 대부분의 국가는 아직도 하드웨어 기반으로 네트워크를 광대역화하는 데에 집중투자하고 있고 초저지연 네트워크에 대한 연구는 미미한 수준이다.

최근 네트워크의 소프트웨어화 추세는 하드웨어 중심의 시장 구조를 뒤바꿀 혁신적인 패러다임으로 부상하고 있고 창의적인 중소기업이 대기업과 경쟁할 수 있는 가능성을 보여주고 있다.

우리나라가 소프트웨어 기반의 저지연 네트워크 기술 개발에 집중 투자하여 수년 내에 그 결과물을 KOREN(연구망)에서 공개시연하고 단계별로 상용 인터넷에 확산시킨다면 우리의 네트워크를 세계최고 수준의 초저지연 광대역 네트워크로 재도약시킬 수 있을 것이다. 그리고 이에 참여하는 기업들이 글로벌 네트워크 시장을 주도하는 진정한 인터넷 강국이 될 것으로 확신한다.



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