초록 ▼

연구개발 목표

○ 본 과제는 SDN(Software Defined Networking)/NFV(Network Function Virtualization)기반의 기업용 유무선 통합 네트워크를 위한 “액세스 기술 독립적 오픈소스 유무선 네트워크 컨트롤러 개발”을 목표함

○ 개발하는 컨트롤러는 openWinCon (open-source Wired/Wireless Network Controller)으로 명칭하며, 다음의 기능을 제공함
- 기가인터넷/WiFi/이동통신(2G~5G)의 유무선 접속 기술을 단일 장치

연구개발 목표

○ 본 과제는 SDN(Software Defined Networking)/NFV(Network Function Virtualization)기반의 기업용 유무선 통합 네트워크를 위한 “액세스 기술 독립적 오픈소스 유무선 네트워크 컨트롤러 개발”을 목표함

○ 개발하는 컨트롤러는 openWinCon (open-source Wired/Wireless Network Controller)으로 명칭하며, 다음의 기능을 제공함
- 기가인터넷/WiFi/이동통신(2G~5G)의 유무선 접속 기술을 단일 장치에서 관리함
- ONOS/OPNFV 글로벌 오픈소스 소프트웨어를 기반으로 개발함
- 액세스 기술 독립적인 유무선망/단말/가입자/서비스 관리 기술을 지원함
- 네트워크 앱스토어(Network AppStore)를 통해서 제3개발자가 네트워크에서 구동하는 응용 서비스를 개발하고 배포할 수 있도록 지원함
- 개방형 API(Open Application Programming Interface)를 통해서 네트워크의 기능을 네트워크 서비스 개발자 혹은 실험자가 자유롭게 개발하고 시험하도록 지원함

연구개발 내용

○ 개발결과물은 오픈소스 소프트웨어로서 다음의 SW기능블럭으로 개발함
- ‘액세스 방식 추상화 SW’ : 액세스기술을 추상화 하는 기능
- 통합 ‘접근 관리 SW’: 액세스기술에 독립적인 인증/등록/과금/보안/정책 관리 기능
- 통합 ‘이동성 관리 SW’: 액세스기술에 독립적인 단말(기지국)의 이동성 관리 기능
- 통합 ‘유선자원 관리 SW’: SDN/NFV 기반 기가인터넷/액세스/코어 망 관리 기능
- 통합 ‘무선자원 관리 SW’: 기지국/단말 장비의 무선 자원 관리 기능
- 컨트롤러 관리 및 고신뢰성 SW: 컨트롤러 장비의 이중화 지원 기능
- 네트워크 앱 스토어 SW: 제3개발자의 네트워크 앱 등록 및 배포 기능
- 개방형 API SW: openWinCon의 주요 기능을 제3자가 투명하게 활용하는 기능
- 개발자 커뮤니티 SW: openWinCon 개발자 커뮤니티 지원 사이트
- 사용자 커뮤니티 SW: openWinCon 사용자 커뮤니티 지원 사이트
- 네트워크 앱 개발자 커뮤니티 SW: 네트워크 앱 개발자 커뮤니티 지원 사이트

○ 개발결과물을 글로벌 오픈소스 커뮤니티에 기여(contribution)함
- ONOS: 무선망지원 관련 OpenFlow 확장 기능, 무선셀 가상화/클러스터링 등
- OPNFV: 기업용 빌드(build), 임베디드 버전의 패키지 등
- OpenWrt: SDN지원 패키지, openWinCon 에이전트 모듈 등
- CoovaChilli: 기존 코드의 NFV VNF 화를 통한 확장 등
- OpenCAPWAP: SDN기반의 OpenCAPWAP 등
- OpenWISP: 기존 코드의 NFV VNF 화를 통한 확장 등

연구개발성과

○ 오픈소스 커뮤니티 기여를 통한 글로벌 개발 역량 증진
- 오픈소스 ONOS에 소스코드 유지보수에 기여하고 있으며 실제로 ONOS 소스코드에 반영되고 있음
- ONOS를 개발하는 ON.Lab과 온라인/오프라인 교류를 통한 오픈소스 글로벌 리더쉽 함양

○ 오픈소스 하드웨어/소프트웨어 기반 기가인터넷/Wi-Fi/2G 액세스 네트워크 구축 기술 확보
- 라즈베리파이 보드를 활용한 Open vSwtich 기반 기가인터넷 구축 기술 개발
- hostapd를 비롯한 리눅스 네트워크 패키지를 활용한 Wi-Fi 액세스 네트워크 구축 기술 개발
- OpenBTS 기반 2G 액세스 네트워크 구축 기술 개발
- 연구실 레벨의 기가인터넷/Wi-Fi/2G 액세스 네트워크 테스트베드 구축

○ ONOS/OPNFV 기반 소프트웨어 정의 네트워크 구축 기술 확보
- ONOS 기반 컨트롤러 및 ONOS application 개발 노하우 확보
- OPNFV 기반 네트워크 인프라 구축 및 운용 기술 확보
- ONOS/OPNFV 기반 소프트웨어 정의 네트워크 테스트베드 구축

○ 오픈소스 기반 핵심 네트워크 기능 소프트웨어 개발
- 사용자 인증을 위한 가상화된 네트워크 기능으로서의 AAA 서버 개발
- 통합 사용자 관리 및 QoS/QoE VNF 모듈 및 관련 인터페이스 개발
- Remote AP와 SDN 컨트롤러 간의 Control 및 Data Traffic의 Selective Forwarding SW 개발
- SDN 기반 네트워크 환경에서 우선순위 기반의 AP의 단말 접속 제어 SW 개발
- 서비스 연속성 제공을 위한 High Availability WLAN 기술 개발
- WLAN 환경에서 ONOS Controller 기반의 AP 전송 전력 제어
- SDN 기반 기업향 무선 메쉬 네트워크 시스템 개발
- IPv6 및 ONOS 기반 단말 이동성 관리 소프트웨어 설계 및 개발
- Radio 액세스 네트워크 간 이동성 관리 모듈 설계 및 개발
- 트래픽 오프로딩을 통한 AP 로드 밸런싱 SW 개발
- ONOS 기반 Service Chaining 기술 연구 개발
- BATMAN 기반 메쉬/무선릴레이 네트워크 구조 시각화 SW 개발
- Wi-Fi AP 관리/제어를 위한 AP 에이전트 및 컨트롤러 SW 개발
- SDN 기반 고가용성 유선 네트워크 제어/관리 기술 개발
- 컨트롤러 자동 부하분산 및 제어 기능 회복 SW 개발

○ 네트워크 소프트웨어 개발 분야 고급 인력 양성
- 본 과제 수행을 통해서 네트워크 소프트웨어 고급 개발 인력 배출
- 통신 및 소프트웨어 개발 기업체에서 주요 연구개발 업무 수행

○ 개발자 간 커뮤니티 활성화 및 소프트웨어 연구개발 성과홍보
- 유관 대학/산업체/연구소가 참여하는 기술교류 행사 주관/진행 (총 5회)
- 기술교류 행사를 통해서 연구개발 결과물 홍보

○ 통합 패키지 출시 및 소프트웨어 공개/배포
- 본 과제 수행을 통해서 개발된 소프트웨어를 GitHub를 통해서 배포(https://github.com/MobileConvergenceLab/)
- 기가인터넷/Wi-Fi/2G 기반 네트워크 소프트웨어 통합 패키지 출시

활용계획 및 기대효과

○ 단계별 시장 진입 및 수요처 발굴
- 1단계)기업용 유선/WiFi시장 → 2단계)기업용 유선/WiFi/이동통신시장 → 3단계)기업용 5G시장

○ 개방형 생태계 구축을 통한 (제3자의) 파생 제품 촉진 및 지속 가능한 체계 지원
- 5G 공중망 및 IoT 등 오픈소스를 활용한 제3자 (과제 비참여자) 제품 개발 촉진

○ 국산 장비 매출 증대 및 경쟁력 확보
- ‘20년 360조원인 전 세계 기업용 모빌리티 시장에서의 국산 장비 시장 점유율 확대
- ‘20년 21조원인 SDN/NFV 시장에서의 국산 장비 경쟁력 확보

○ 글로벌 경쟁력이 있는 네트워킹 분야 오픈소스 개발자/창업자 양성
- “하드웨어 장비” 중심 시장에서 “소프트웨어” 중심의 패러다임 변화 시점에서, 기존 장비 업체의 신규 사업 창출 및 벤처 창업이 가능한 인력 양성

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 정보통신·방송 연구개발 1차년도 연차 보고서 ... 2
• 제 출 문 ... 4
• 목차 ... 7
• 국문요약문 ... 8
• 1. 연구개발 목표 ... 11
• 가. 최종 목표 ... 11
• 나. 당해 연도 연구개발 목표 및 결과 ... 11
• 2. 연구 범위 및 연구 수행 방법 ... 12
• 3. 연구개발 목표의 달성도 및 자체 평가 ... 17
• 가. 연구개발성과 및 평가 방법 ... 17
• 나. 당해 (연도·단계) 정량적 연구성과 목표 및 달성도 ... 26
• 다. 당해 (연도·단계) 질적 성과 목표 및 달성도 ... 27
• 4. 연구개발성과 ... 27
• 가. 지식재산권(특허, 실용신안, 의장, 디자인, 상표, 규격, 신품종, 프로그램) ... 27
• 나. 국내 및 국제논문 게재 ... 27
• 다. 국내 및 국제학술회의 발표 ... 28
• 라. 표준화 ... 30
• 마. 기술 거래(이전) 등 ... 30
• 바. 사업화 투자 실적 ... 30
• 사. 사업화 현황 ... 30
• 아. 저작권(소프트웨어, 서적 등) ... 30
• 자. 생명자원(생물자원, 생명정보)/화합물 ... 32
• 차. 전문 연구 인력 양성 ... 32
• 카. 산업 기술 인력 양성 ... 32
• 타. 기술요약정보 ... 32
• 하. 보고서 원문 ... 32
• 5. 구매 금액이 3천만원 이상인 연구시설·장비 구축 현황 ... 41
• 6. 연구개발비 집행 실적 ... 41
• 가. 총괄 ... 41
• 나. 주관기관 (경희대학교) ... 42
• 다. 참여기관1 (서울대학교) ... 43
• 라. 참여기관2 (성균관대학교) ... 44
• 라. 참여기관3 (포항공과대학교) ... 45
• 7. 연구 수행에 따른 문제점 및 개선 방향 ... 46
• 8. 중요 연구 변경 사항 ... 46
• 9. 기타 건의 사항 ... 46
• 붙임1. 자체 보안관리 진단표 ... 47
• 붙임2. 연구실 안전조치 이행표 ... 48
• 끝페이지 ... 49