MEC (이상희)

[네트워크 목차]

 

 

1.초저지연 부하분산 서비스, MEC(Mobile Edge Computing) 개요

• 이동통신 서비스를 이용하려는 사용자와 가까운 곳인 기지국 등에 서버를 설치, 데이터가 수집되는 현장에서 바로 데이터를 처리하고 연산 결과를 적용하는 엣지컴퓨팅 기술
• 이동통신 기지국에 대용량 클라우드 기술을 적용하여 다양한 컨텐츠를 사용자와 가까운 위치에서 제공하여 모바일 코어망의 혼잡을 최소화하는 기술
• 단말(스마트폰 등의 기기)과 서비스를 제공하는 서버 간 데이터가 오고 가는 이른바 ‘전송구간’을 줄이는 고도의 분산컴퓨팅 기술
• 5G 등 모바일 네트워크에서의 IoT의 확산 및 신규 서비스 개발 지원을 위한 엣지컴퓨팅이 접목된 개념(클라우드컴퓨팅+모바일컴퓨팅+무선네트워크 결합인 MCC의 확장)
• 클라우드와 달리 단말 기기 주변부의 컴퓨팅 파워를 활용해 서비스를 제공하는 플랫폼으로 클라우드처럼 중앙이 아닌 가장자리의 단말기기를 사용하는 의미에서 ‘엣지(Edge)’로 명명(기존 EC과 다른점은 유동체 대상)

 

2. MEC(Mobile Edge Computing) 특징 및 핵심요소

1) MEC(Mobile Edge Computing) 특징

구분	특성	설명
시간/비용 감소 측면	Lower Latency (초저지연성)	- 물리적으로 가까운 거리에 위치하여 서비스를 제공하여 지연시간의 감소(전송구간 축소)
	Proximity (근접성)	- 모바일 이용자와 근접한 위치에서 서비스를 제공함에 따라 Backhaul의 Bandwidth 등 자원 사용 감소
서비스 활용 측면	Network Status Awareness (네트워크 상태 인식성)	- 단말이 위치한 네트워크와 무선 접속 상태를 이용하여 차별화된 서비스 제공에 활용 가능
	Location Awareness (위치 인식성)	- MEC 서버가 지역 단위로 분산되어 있어 지역 단위 및 특화 서비스 제공 가능 - 다양한 지리적 기지국 분포 대응 서비스
기능 측면	최적화	- 네트워크 경로를 최적화하여 트래픽·연산을 효과적으로 처리 - 부하분산 서비스
	지능화	- 이동통신망이 서비스 기반 컴퓨팅 아키텍처로 지능화 - 단순 데이터 전송 통로로 데이터 수집,처리 (컴퓨팅) 시스템

- MEC의 특성을 기반으로 사용자에게 다양한 5G 융합 서비스 제공

- 네트워크 엣지에서 클라우드 컴퓨팅 기능과 IT 서비스 환경도 제공

 

2) MEC(Mobile Edge Computing) 핵심요소

기술	핵심요소	설명
클라우드 및 가상화 기술	자원의 on-demand서비스	- 하나의 플랫폼 상에 복수의 가상머신들을 활용하여 자원 효율화 하는 MEC 핵심기술
대용량 표준 서버기술	대용량 IT 하드웨어 자원 제공	- 패킷 처리와 같은 막대한 하드웨어 자원을 사용하는 프로그램과 서비스 지원
응용 및 서비스 생태계	API, 사용자 친화적 프로그래밍 모델/도구	- MEC 생태계 조성을 위한 지원 프로그램 - 서로 다른 벤더의 플랫폼 적용을 위한 표준 지원

트래픽 및 서비스 컴퓨팅을 중앙 집중식 클라우드에서 네트워크 에지로 이동시켜 고객과 더 가깝게 만듬

모든 데이터를 처리하기 위해 클라우드로 전송하는 대신 네트워크 에지에서 데이터를 분석, 처리 및 저장

고객 가까이에서 데이터를 수집하고 처리하면 지연 시간이 단축되고 고대역폭 애플리케이션에 실시간 성능이 제공

 

3. MEC(Mobile Edge Computing) 구성 및 구성요소

1) MEC(Mobile Edge Computing) 구성

2) MEC(Mobile Edge Computing) 구성 요소

구분	기능	설명
호스팅 인프라	하드웨어 자원	- 하드웨어 리소스 - 서버, 스토리지, 네트워크 스위치 등 HW 자원
	가상화 레이어	- 플랫폼상에 호스트되는 응용프로그램들에게 추상화 - KVM, Docker 등 하드웨어 자원 가상화
응용 플랫폼	가상화 관리자	- Openstack, Kubernetes 가상화 자원관리, IssS도구 제공 - 멀티테넌시의 실시간 호스팅 환경 제공
	응용 플랫폼 서비스	- 미들웨어 서비스와 인프라 서비스 제공 - MEC 서버내 서비스 연결 의사소통 서비스 - Communication Service: 인프라 서비스는 응용들과 MEC 서버 내 서비스들을 연결 - Service Registry: MEC 서버에서 이용가능한 서비스들의 목록을 관리하고 공표
MEC응용	응용 서비스	- 서비스 벤더, 통신 사업자, 제3 서비스 사업자로부터 제공 - 가상 머신(VM) 또는 파드(Pod)에서 응용 서비스를 제공

 

4. MEC(Mobile Edge Computing) 서비스

구분	적용	세부 사례
실시간 서비스	지연최소화 서비스	–  AR/VR, 커넥티드 자동차, 촉각 인터넷, 스마트시티 – 10ms 이하의 지연 요구, 지터(Jitter, 신호 불안정)에 민감 – 디바이스나 이용자 최인근에 인프라를 배치, 지연 최소화
	증강현실(AR)	– 몰입형 서비스 영역으로 저지연과 광대역 통신이 필요 – 3D, 비디오/오디오 신호를 생성/처리하여 오버레이 구현 – 근접 연산/콘텐츠 캐싱 필요, 실시간 위치 정보 전달
	IoT Gateway	– 정밀 제어 시 상황에 따라 실시간 반응 초저지연 신호전달 – V2X 등 안전성 확보 위한 교통상황에 따른 차량 제어
독립형 /프라이빗 서비스	위치기반 독립형서비스	– 파이프라인, 풍력/태양발전 등 지리적 위치 기반 서비스 – 공연장, 비행기 등 지리적 범주 내 부가서비스 제공
	정보 스크리닝	– 기업 내 특화 서비스 제공 시 보안 강화 툴로 사용 – 의료 정보 익명 처리, 부서 간 정보 접근 통제, 권한 부여
	원가 절감	– 모든 정보를 클라우드로 전송 시 통신 자원 낭비 – 동영상 감시, IoT G/W, 번호판 인식 등 Raw data 처리

- 저지연을 요구하는 자율주행차, 클라우드게임, 스마트팩토리 서비스 등 다양한 환경에 대응

- 28GHz MEC 단독모드에서 0.001s(기존 MEC: 0.01s, 5G: 0.02s) 구현 목표