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모바일 에지 컴퓨팅(Mobile Edge Computing): 5G 전송 이슈 해결 후보 기술 원문보기

電磁波技術 : 韓國電磁波學會誌 = The Proceedings of the Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science, v.28 no.5, 2017년, pp.10 - 16  

김훈 (인천대학교 전자공학과) ,  칸퍼베즈 (인천대학교 전자공학과) ,  김대형 (인천대학교 전자공학과)

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AI 본문요약
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문제 정의

  • MEC의 성공에 가장 근본적인 이슈와 도전 과제 몇 가지를 제시한다. 또한 연구 향후 고찰을 위한 연구 방향을 제시한다.
  • 본 기고는 MEC의 기본 개념과 네트워크 구조, 서비스 등을 기술하였고, 5G 전송을 달성 등에 여러 이점을 소개하였다. 또한, 현재의 기술 수준에서 해결 방향과 표준화 활동에 대해서도 살펴보았다. MEC는 클라우드 컴퓨팅을 보완하며, 모바일 네트워크의 에지에서 상당한 양의 저장, 신호처리, 통신, 제어, 연산 및 관리 응용을 제공한다.

가설 설정

  • 1. Virtualization Techniques(NFVs principles)과 관련이 있다. MEC가 제공하는 가상화된 자원을 활용하기 위해 네트워크 가상화가 매우 중요하다.
  • MEC 개념이 실내 또는 실외 모두 적용이 가능하다.
  • 네트워크를 세분화가 용이하고, 지역 네트워크 자원 구분과 접속 지원이 용이하다. M2M 통신 시나리오에 적합하고, 신뢰성 있는 보안 시스템 적용에 유리하다.
  • 데이터 캐싱의 장점을 최대한 취하면서 모바일 코어 네트워크의 트래픽 혼잡 발생 가능성을 낮춘다.
  • 둘째, 스몰셀 기지국 제공자와 MEC 벤더의 협력할 동기부여의 부족은 몇 가지 도전 과제와 이슈를 제기한다. 이 이슈를 해결하기 위해 스몰셀 기지국 소유자가 기지국 설치 장소를 임대하도록 유도해야 하는 적절한 방안이 필요하다.
  • 빅데이터, IoT 데이터 분석에도 접목이 용이하다.
  • 셋째, 스몰셀 기지국에 MEC 서버를 설치함에 따른 보안 문제가 제기된다. 왜냐하면 이들이 외부 공격에 노출되고, 접근이 용이하기 때문이다.
  • 종단 사용자에 가까운 위치에서 서비스를 제공함으로써 전송시간 및 반응 시간이 단축된다.
  • 통신사업자, 벤더, 장비 업체와 기술 개발자 등에 모두이득이 되는 모델을 제시한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
에지 컴퓨팅의 장점은 무엇인가? 이와 관련하여 최근 무선 네트워크에 에지 컴퓨팅 구조가 접목되는 방안이 부각되고 있다. 에지 컴퓨팅은 클라우드 컴퓨팅의 기능이 네트워크 에지 부분에서 수행되면서 클라우드 컴퓨팅의 장점과 이득을 기대할 수 있음과 동시에 사용자에 보다 가까이에서 그 기능이 수행되면서, 기존 중앙집중식 클라우드(centralized cloud) 구조에서 구현되기 어려운 빠른 E2E 지연에도 큰 이득을 가져올 수 있다. 특히, 에지 디바이스가 빠른 결정 기능을 위해 저장, 프로세스, 데이터 수집과 전송, 인공지능 등의 기능이 점점 보편화되고 스마트해 질 것으로 전망됨에 따라, 에지 컴퓨팅 시스템에 대한 실제적인 수요가 점점 증가하고 있다[1]~[3].
MEC의 이점에는 무엇이 있는가? 유럽의 대표적인 5G 프로모션 그룹인 5G PPP(5G Infrastructure Public Private Partnership)에서 MEC는 5G 네트워크 전환을 가능하게 하는 주요 기술 중 하나로 인식되고 있으며, 여러 이점이 제시되고 있다[9],[10]. 몇 가지 대표적인 이점으로 효율적인 사용자 맞춤 신규 서비스, 네트워크 지연 축소, 주파수 대역 사용 경감, 코어망 구축 및 사용 비용 부담감소, 위치 인지 지원, 실시간 무선 네트워크 정보와 향상된 시스템 반응 시간 등이 거론된다. MEC의 이런 이점들은 5G 및 IoT 기반 시스템을 실현 가능하게 하는 핵심 기술 및 아키텍처 개념이다[11].
모바일 에지 컴퓨팅이란 무엇인가? 모바일 에지 컴퓨팅(Mobile Edge Computing: MEC)은 이처럼 5G 등 모바일 네트워크에서의 IoT의 확산 및 신규 서비스 개발 지원을 위한 에지 컴퓨팅이 접목된 개념이다. MEC는 클라우드 컴퓨팅, 모바일 컴퓨팅 그리고 무선 네트워크를 결합하여 모바일 사용자, 네트워크 운영자 및 클라우드컴퓨팅 제공 업체에게 풍부한 컴퓨팅 리소스를 제공하는 기존 모바일 클라우드 컴퓨팅(Mobile Cloud Computing: MCC)을 확장한 개념이다.
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참고문헌 (22)

  1. T. Taleb, S. Dutta, A. Ksentini, M. Iqbal, and H. Flinck, "Mobile edge computing potential in making cities smarter", IEEE Communications Magazine, IEEE, pp. 38-43, 2017. 

  2. S. Wang, X. Zhang, Y. Zhang, L. Wang, J. Yang, and W. Wang, "A survey on mobile edge networks: Convergence of computing, caching and communications", IEEE Access, Mar. 2017. 

  3. P. Mach, Z. Becvar, "Mobile edge computing: A survey on architecture and computation offloading", IEEE Communications Surveys & Tutorials, Mar. 2017. 

  4. M. Peng, S. Yan, K. Zhang, and C. Wang, "Fog-computingbased radio access networks: Issues and challenges", IEEE Network, IEEE, pp. 46-53, Jul. 2016. 

  5. R. Mahmud, R. Buyya, "Fog computing: A taxonomy, survey and future directions", arXiv preprint arXiv:1611.05539, Nov. 2016. 

  6. G. I. Klas, "Fog computing and mobile edge cloud gain momentum open fog consortium, ETSI MEC and Cloudlets", 2015. [Online]. Available: http://www.engpaper.com/mobilecomputing-2015.htm 

  7. W. Shi, S. Dustdar, "The promise of edge computing", Computer, vol. 49, no. 5, pp. 7-81, May 2016. 

  8. N. Mohan, J. Kangasharju, "Edge-fog cloud: A distributed cloud for internet of things computations", IEEE CIoT, pp. 1-6, 2016. 

  9. 5G Vision: The 5G Infrastructure Public Private Partnership: The Next Generation of Communication Networks and Services, accessed on Oct. 1, 2016. [Online]. Availabl https://5gppp.eu/wpcontent/uploads/2015/02/5G-Vision-Brochurev1.pd 

  10. Y. C. Hu, M. Patel, D. Sabella, N. Sprecher, and V. Young, "Mobile edge computing a key technology towards 5G", ETSI White Paper, vol. 11, no. 11, pp. 1-16, 2015. 

  11. ETSI GS MEC 002: Mobile Edge Computing(MEC); Technical Requirements V1.1.1, Mar. 2016. 

  12. Y. Mao, C. You, J. Zhang, K. Huang, and K. B. Letaief, "Mobile edge computing: Survey and research outlook", arXiv preprint arXiv:1701.01090, 2017. 

  13. S. Nunna, A. Kousaridas, M. Ibrahim, M. Dillinger, C. Thuemmler, H. Feussner, and A. Schneider, "Enabling realtime context-aware collaboration through 5G and mobile edge computing", IEEE ITNG, Las Vegas, NV, pp. 601-605, 2015. 

  14. A. A. Shuwaili, O. Simeone, "Optimal resource allocation for mobile edge computing-based augmented reality applications", 2016. [Online]. Available: https://arxiv.org/pdf/1611.09243.pdf 

  15. O. Makinen, "Streaming at the edge: Local service concepts utilizing mobile edge computing", In IEEE 9th International Conference on Next Generation Mobile Applications, Services and Technologies, pp. 1-6, 2015. 

  16. R. Roman, J. Lopez, and M. Mambo, "Mobile edge computing, Fog et al.: A survey and analysis of security threats and challenges", Future Generation Computer Systems, 2016. 

  17. M. T. Beck, M. Werner, S. Feld, and T. Schimper, "Mobile edge computing: A taxonomy" International Conference on Advances in Future Internet(AFIN), 2014. 

  18. M. Peng, S. Yan, K. Zhang, and C. Wang, "Fog-computingbased radio access networks: Issues and challenges", IEEE Network, vol. 30 no. 4, pp. 46-53, 2016. 

  19. CISCO, "Cisco fog computing solutions: Unleash the power of the internet of things(whitepaper)", 2015. [Online] 

  20. K. Hong, D. Lillethun, U. Ramachandran, B. Ottenwalder, and B. Koldehofe, "Mobile fog: A programming model for large-scale applications on the internet of things", In Proceedings of the Second ACM SIGCOMM Workshop on Mobile Cloud Computing, pp. 15-20, 2013. 

  21. ETSI GS MEC 003, Mobile Edge Computing(MEC) Framework and Reference Architecture V1.1.1, 2016. 

  22. Y. Ai, M. Peng, and K. Zhang, "Edge cloud computing technologies for internet of things: A primer", Digital Communications and Networks, 2017. 

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