안녕하세요! 상남자 우기입니다!! 🤸♂️
제가 요즘 가장 흥미롭게 여기는 것이 통신 분야 중 MEC(Mobile Edge Computing, 모바일 엣지 컴퓨팅)입니다.
형편없지만 MEC 관련하여 제안 논문을 하나 썼는데요...(자랑아님 ;)
어쨌든!
MEC 관련하여 논문을 리뷰하기 전에 MEC가 무엇인지에 대한 백서를 리뷰하려 합니다. 2014년에 ESTI에서 발행한 백서이며 원문을 보고 싶다면 아래 링크를 눌러 주시기 바랍니다.
MEC 란?
백서 2.1에 MEC에 대한 설명이 간단히 나와 있기 때문에 기존의 데이터 전송방식과 비교하여 MEC가 무엇인지 알아보도록 하겠습니다.
위의 그림을 보면, 기존의 일반 전송 방식과 MEC 적용했을 때의 전송 방식의 차이가 극명하게 있다는 것을 알 수 있습니다.
기존의 일반 전송방식의 경우, 단말 간의 데이터 전송에 있어서 여러 망을 거치게 됩니다. 각 망의 기술이 발전되어 사용자가 불편함을 느끼는 경우는 거의 없지만 앞으로 6G 등 새로운 기술의 도입에 있어서는 문제가 될 수 있습니다.
가령, 도로 상 자율주행 시스템에서 비상 상황일 때에는 약 3ms 이하의 지연성을 요구합니다. 다양한 기술로 해결할 수 있지만 단편적으로 자율주행 시스템에서는 초저지연성을 요구하지만 기존의 일반 전송 방식으로는 해결할 수 없습니다.
MEC를 적용하게 되면, '데이터 전송 지름길'이라고도 불릴 만큼 최소 4단계의 전송 방식에서 2단계로 단축되게 됩니다.
즉, 기지국 또는 교환국 근처에 엣지(Edge)라는 서버를 설치해 엣지에서 바로 처리할 수 있도록 하는 기술입니다. 이를 통해 데이터 지연 시간이 최대 60% 줄어든다고 합니다.
예시로 '스마트 팩토리'의 활성화를 위해서 MEC를 적용해 5G로 구동되는 다양한 로봇의 응답 속도를 올릴 수 있습니다. 또한 초저지연성이 요구되는 요즘 각광 받고 있는 AR/VR 등의 기술에 적용될 수 있습니다.
정리하자면, 백서에서는 MEC를
"MEC는 모바일 가입자와 가까운 곳에 있는 RAN(무선 접속망) 내에서 IT 및 클라우드 컴퓨팅 기능을 제공한다"
라고 정의했습니다. 굳이 인터넷망과 데이터 센터를 거치지 않고 엣지 서버를 통해 데이터를 전송한다는 뜻입니다.
그렇다면 MEC를 적용함으로써 특징(또는 장점)은 무엇이 있을까요?
MEC의 특징
- On-Premises
MEC에서 엣지는 지역적 종속성을 가집니다. 즉, 기존의 일반 전송 방식에서 모든 망이 얽혀 연결되어 있었다면 엣지는 나머지 네트워크와 분리됩니다. 이는 Machine-to-Machine 시나리오에서 특히 중요한데 가령, 높은 수준의 복원력이 필요한 보안 시스템을 다룰 때 용이하다고 볼 수 있습니다.
- Proximity
데이터 발생 시, 엣지 컴퓨팅은 분석 및 빅데이터에 대한 주요 정보를 처리하는데 특히 유효합니다. 특히, 엣지는 지역 종속성을 갖기 때문에 장치에 직접 엑세스 할 수 있으며 특정 애플리케이션에서 쉽게 활용 할 수 있습니다.
- Lower Latency
엣지 서버가 단말과 가까이 있으므로 지연 시간이 낮습니다. 낮은 지연으로 더 빠르게 대응할 수 있고 다른 네트워크의 혼잡성을 최소화 할 수 있습니다.
- Location awareness
엣지 네트워크는 와이파이, 셀룰러 등에 상관없이 단말들과의 낮은 신호를 활용해 각 위치 정보를 알 수 있습니다. 이는 MEC의 특징인 지역성을 갖기 때문입니다.
- Network context information
엣지 네트워크를 통해 실시간으로 네트워크 데이터를 사용할 수 있습니다.
MEC의 활용
백서에서는 여러가지의 사례를 다루고 있습니다. 앞서 정의와 특징과 같이 지역성과 저지연성을 갖기 때문에 기존의 방식으로 사용 어려운 기술들을 달성할 수 있습니다.
- Active Device Location Tracking
MEC를 적용함으로써 단말들의 위치 정보(GPS)를 알 수 있습니다. 현 GPS의 기술은 실내 등에서는 효과적이지 못합니다. 하지만 지리적 위치를 담은 애플리케이션(geo-location application)을 배포하고 MEC 서버가 호스트가 되어 무선 신호를 바탕으로 단말의 위치를 실시간으로 알 수 있습니다.
(참고로, 이 활용사례를 활용하여 형편없는 제안 논문을 썼습니다...)
- Augmented Reality Content Delivery
AR(Augmented Reality, 증강현실)는 "실제로 존재하는 환경에 가상의 사물이나 정보를 합성하여 마치 원래의 환경에 존재하는 사물처럼 보이도록 하는 컴퓨터 그래픽 기법입니다."
즉, AR은 지역성이 강한 분야이고 저지연성이 요구됩니다. 가령, 관광지나 스포츠 이벤트 등에 AR 컨텐츠를 제작할 수 있습니다. MEC 서버를 활용하여 지연 속도를 줄이고 사용자 품질을 향상시킬 수 있습니다.
- Video Analytics
실시간으로 영상을 전송하는 것은 대용량이기 때문에 중앙 서버에서 처리하기에는 비효율적입니다. 따라서 각 엣지에서 실시간으로 영상을 분석하고 중앙 서버로 결과만 보내게 된다면 더 빠른 처리를 달성할 수 있습니다.
예시로 이번 한국통신학회에 가서 'MEC 관련 포럼'이 있었습니다. 프로그램 중에서 코로나로 인하여 연극을 볼 수 없기 때문에 MEC 서버를 활용하여 실시간으로 연극을 시청할 수 있게 했다고 합니다. 연극의 묘미인 관객과 배우의 소통이 될 수 있었기 때문에 이런 면에서 효과적이라고 볼 수 있습니다.
- RAN-aware Content Optimization
엣지는 지역 종속성을 가진다고 했습니다. 따라서 각 지역의 단말들의 컨텐츠 선호도를 통해 높은 품질을 제공할 수 있습니다.
- Distributed Content and DNS Caching
분산 캐싱 기술은 백홀 및 전송 비용을 절감하고 QoE를 개선 할 수 있습니다. 콘텐츠 캐시는 백홀 용량 요구사항을 최대 35%까지 줄일 수 있습니다. 로컬 DNS(Domain Name System) 캐시를 사용하면 웹 페이지 다운로드 시간을 20%를 줄일 수 있습니다.
MEC의 기대효과
모바일 엣지 컴퓨팅은 애플리케이션과 서비스를 배포하고 모바일 사용자와 가까운 곳에 컨텐츠를 저장하고 처리하는 데에 사용할 수 있는 고도 분산 컴퓨팅 환경을 제공합니다. 또한 지역성이 강하기 때문에 각 사용자들의 입맛에 맞는, 경험적으로 상황에 맞는 컨텐츠를 제공할 수 있습니다. 즉, 기지국을 넘어 새로운 서비스 생태계를 만드는 기회가 될 수 있습니다.
SK Telecom 및 KT 등에서는 MEC를 채택하고 상용화를 목적으로 연구를 진행 중입니다. 그리고 클라우드 서비스와 MEC를 결합한 서비스를 제공하는 연구도 진행 중이라고 합니다.
블로그 포스팅은 여기서 마치도록 하겠습니다. 아직 반 정도 남았습니다!!
이번 내용은 MEC의 정의와 특징, 활용, 기대효과를 알아 봤었는데요, 다음 포스팅에서는 MEC의 네트워크 구조에 대해 알아보도록 하겠습니다!
감사합니다.
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