3. 통신 분야 오픈소스 동향

공개 SW 페스티벌

 

 

최근 통신 분야는 Softwarization, Cloudification 등으로 대표되는 기존 네트워트 기술의 가상화 및 소프트웨어화 및 지능화, 자동화 뿐만 아니라, vRAN, vCore 및 모바일 엣지 클라우드 등 분산 배치가 가능한 다양한 통신 Entity 간의 인터페이스 및 그 구성 방식을 품을 수 있는 개방형 표준/오픈소스 기술의 중요성이 급부상. 이를 실현하는 방향에 대해서 전통적인 통신사업자 및 주요 장비 제조사는 물론이고, Microsoft, Google, Amazon 등으로 대표되는 IT 클라우드 업체들 및 Software 솔루션 전문 기업들도 모두 참여. 특히, 다양한 Entity 간에 개방형 인터페이스 기술 도입을 위한 다양한 정부 및 업계에서 향후 큰 파급력이 예상되는 Open RAN을 중심으로, O-RAN, ONAP (Open Networking Automation Platform), CNCF (Cloud Native Computing Foundation), LF Networking 및 LF Edge의 Akraino Edge Stack 등의 통합 및 연계 개발 움직임이 활발하게 진행 중. 본 발표에서는 관련 오픈소스 진영의 개발 현황을 소개하고 그 시사점을 조명.

 

연사

홍문기

• 2019년~현재 LF Edge Board of Directors
  
• 2019년~현재 LF Edge 산하 Home Edge 프로젝트 메인테이너
  
• 2017년~2019년 LF Edge 산하 EdgeX Foundry 프로젝트 Vertical Solutions WG 의장
• 2017년~현재 Open Platform Communications (OPC) Foundation 삼성전자 Delegate
  
• 2017년~2018년 LF Edge 산하 EdgeX Foundry 프로젝트 Board of Directors
  
• 2016년~2018년 Open Connectivity Foundation (OCF) Open Source Bridging TG 의장
  
• 2013년~삼성전자 삼성리서치 (舊 소프트웨어센터) 책임연구원

 

3.1. 5G 주요 동향 : 가상화

 

MS, Affirmed Networks, Metaswitch 인수, AT&T / Verizon, 5G MEC 분야에 MS, AWS, Google과 사업 협력 강화

Mavenir, AltioStar – Vodafone, Telefonica, Rakuten Mobile 등과 완전 S/W 가상화 통신 인프라 기반 서비스 추진

RedHat, VMWare, Windriver 의 기존 자사 클라우드 솔루션 사업을 통신 분야로 확대 추진 등등…

 

 

3.2. 5G System Architecture in 3GPP

네트워크 기능 가상화 및 모듈화 → Service Based Architecture (SBA)

• 모듈화된 네트워크 기능 간의 통신은 통합된 메시지 Bus : Service Based Interface (SBI)
• 다양한 기능 분리 : Control / User / Management Plane 분리, Disaggregated Networks

서비스 운영, 관리 복잡도 증가

네트워크 서비스 운영 / 관리 플랫폼 + Analytics 적용을 위한 데이터 확보 중요성

 

 

3.3. 개방형 인터페이스 in 5G

모듈화된 네트워크 컴포넌트 사이의 인터페이스 개방 → 유연성 증대

• 다양한 형태의 개방형 인터페이스 표준화가 논의 중 : 3GPP, ETSI, O-RAN Alliance
• CU-CP/UP 사이의 “E1”, CU-DU 사이의 “F1”, CU 사이의 “Xn”, CU/DU – RAN 제어기 사이의 “E2” (CU: Central Unit, CP: Control Plane, UP: User Plane, DU: Distributed Unit)

 

3.3.1. 개방형 인터페이스 - 상호호환성 검증

표준 + 오픈소스 협업 급격히 증가 : 구현 시, 이슈 사전 검증, Time-to-Market

개방형 인터페이스 표준 + 오픈소스 프로젝트 상호 채택

• “Do not invent a wheel” : 코드 / 스펙 재사용성을 높이고, 공통의 아키텍쳐 조기 구축
• - Killer 서비스를 위한 Use Case 발굴 → 사업자가 정의한 시나리오 기반 PoC 집중

 

3.3.2. 오픈소스 Mapping

사업자가 정의한 ZSM : 다양한 데이터 수집 기반의 Analytics → 운영 자동화

 

3.3.3. 관련 기사

미국 정부 중심, 통신 인프라의 개방형 인터페이스 도입 장려 추세

• 안보와 직결되는 중국 제조사 의존성 탈피 목적, 사업자들도 선호
• 상원 의회 주도로 지원책 입안 추진, 관련 정책 자문회 발족
• 유일한 표준 기술인 O-RAN 과 연계될 가능성, TIP OpenRAN 협력 강화 발표

 

기술 너머의 배경과 관련해 다양한 예측 → 기존 통신 기술 종속성 탈피 필요

OpenRAN 또는 Open RAN	O-RAN (Alliance / Software Community)
통신 인프라 인터페이스 개방을 모두 포함 기지국 – 기지국, 기지국 – 코어를 포함한 다양한 인터페이스 개방 옵션이 가능  DU-RU간 개방을 다수 언급 (Open Fronthaul)  정책 및 사업 관련 기사 다수 (정부 연계)	OpenRAN 구현을 위한 규격/오픈소스  사업자가 주도하는 형국이나, 주요 제조사 참여하여 인터페이스 개방 범위 조율 CU/DU 상위 단의 인터페이스 개방 위주로 개발 중 (RIC [RAN Intelligent Controller])

 

3.3.4. O-RAN Alliance

vRAN 개방형 인터페이스 및 vRAN 지능형 제어 표준 업계 연합 (‘18년~)

주요 특징 "as Cloud RAN 시스템“

• Full S/W 시스템 (안테나/RU 제외)
• 가상화 / Containerization - Microservice 구조
• ONAP 기반의 네트워크 서비스 통합 관리 
• AI/ML 응용 적용에 적합한 플랫폼 제공 
• Fronthaul 대역폭 절약을 위한 신규 표준화 진행 
• Radio Scheduler 상호 연동을 통한 동적 대역폭/Congestion 제어

 

3.3.5. O-RAN Alliance : 시나리오

RAN Intelligent Controller → 네트워크 인텔리전스 적용의 핵심

 

3.3.6. O-RAN Alliance : 오픈소스 프로젝트

O-RAN 표준을 오픈소스로 공개 (‘19.4월)

• Apache 2.0 라이선스 || O-RAN S/W 라이선스 (FRAND에 준함) 중 택일
• 표준 진영의 각 컴포넌트에 대응하여 개발 프로젝트를 구성하여 운영 중 
• AT&T, Ericsson, Nokia, 삼성전자, Intel, Radisys, 차이나모바일, Windriver 등 개발 참여 확대

“Bronze” 릴리즈 (6/14) 후 Cherry 버전 오픈소스 개발 중

• Traffic Steering Use Case 를 최초로 지원 : AI/ML Workflow 를 가미한 RAN 제어
• O-RAN 표준을 준수하는 오픈소스 프로젝트 “SD-RAN” 공표
• “μONOS-RIC” 및 기술 백서 공개
• ’20년은 제조사 참여 미미: 기존 ONOS 오픈소스 개발에 ONF의 Star Player인 AT&T, Google, Facebook 참여 없음

 

3.3.7. ONAP

AT&T의 관리/자동화 도구를 ETSI NFV 표준으로 맞추는 과정 : 다양한 사업자 참여 중

3GPP에서 표준화 작업 연계 : 네트워크 서비스 관련 데이터 수집/분석/이벤트 처리 기능

같은 기능을 여러 모듈에서 제공 가능, Mega Project : 채택 과정에서 선택/집중 필요

 

“Virtual Network Functions”로 구성된 네트워크 서비스를 관리 – VNF, PNF, CNF

Service Deployment	Service Orchestration
자동화 Flow 실행 유효한 Cloud Region 선택 및 가상화된 서비스 Instantiation  VNF 및 서비스 설정	네트워크 서비스 데이터 수집 및 분석  Closed Loop 자동화 운영/관리

 

Frankfurt 버전 릴리즈 완료

• 5G 표준 (3GPP, ETSI, TM Forum) 지원 강화: Network Slicing, MDAS (FM/PM/Configuration 관리), Northbound API 추가 등
• 상품화 레벨의 CI 개선: 자동화 테스트 추가 (‘20. 1월~6월: 4,000개의 ONAP 설치 및 70,000개의 자동화 테스트 수행)
• 보안 강화: Https로 포트 이관, 하드 코딩 된 패스워드 제거, Non-root privileges 모드 K8s Pod 동작, CVE 이슈 해결 등
• Cloud-Native 배포 환경 지원 강화: OOM 프로젝트 개선 (Ingress Controller를 통한 NodePorts 제거)

 

3.3.8. LF Edge : Akraino

Edge Computing 관련 오픈소스를 LF Edge로 통합하여 공식 론치 : ‘19.1월

주요 업체의 Blueprint 설립/개발 등 참여가 확대 : Ericsson, Nokia, Huawei 등

ETSI NFV 업무 협약 체결 : 표준 연계를 통해 영향력 확대

통신 사업자, 장비 제조사, 솔루션 업체 및 칩셋 업체 골고루 포진(※ 오픈소스는 미-중 무역분쟁 영향이 적음)

 

3.3.9. 기타

CNCF / 쿠버네티스

TIP Open Core Network (OCN) + Magma

 

 

3.4. 시사점

기술적으로 가상화, 모듈화되는 통신 네트워크 서비스 추세 속

• 복잡한 시스템 관리에 필요한 자동화 / 지능화에 Analytics 적용 필수
• 데이터 / 서비스 연동에 필요한 개방형 인터페이스의 중요도는 더욱 커질 것

사업자 운영 효율성 및 안보상의 이유로 개방형 인터페이스가 화두로 유지 추측

 

개방형 인터페이스는 기존 통신 업계에 양날의 검

• Proprietary 솔루션을 상실할 수도 있고 신규 시장을 개척할 수도 있음
• 인터페이스 개방이 모든 업체가 참여할 수 있는 것 아님 : 여러 노하우 필요
• 관련 오픈소스 참여, 공동 개발을 통한 선제적 대응만이 최선의 대응책