초록 ▼

□ 연구개요
본 연구에서는 우수한 프레임워크를 바탕으로 대규모 인터-네트워크에서의 지연시간 최대치 보장 기술을 개발하면서 효율성(efficiency)과 효과성(effectiveness)을 동시에 달성하고자 한다. 특히 다음과 같은 세부 목표를 달성한다.
목표 1) 대규모 네트워크에서 단대단 지연시간 최대치 5msec 달성
목표 2) 패킷 스위칭 네트워크의 장점인 평균적인 성능과의 cross optimization
목표 3) 무선 접근망과의 연동에서 seamless 특성 보장
목표 4) IMT-2020/6G

□ 연구개요
본 연구에서는 우수한 프레임워크를 바탕으로 대규모 인터-네트워크에서의 지연시간 최대치 보장 기술을 개발하면서 효율성(efficiency)과 효과성(effectiveness)을 동시에 달성하고자 한다. 특히 다음과 같은 세부 목표를 달성한다.
목표 1) 대규모 네트워크에서 단대단 지연시간 최대치 5msec 달성
목표 2) 패킷 스위칭 네트워크의 장점인 평균적인 성능과의 cross optimization
목표 3) 무선 접근망과의 연동에서 seamless 특성 보장
목표 4) IMT-2020/6G Network(FG Net 2030)과의 기능 mapping을 통한 framework 완성 및 표준화

□ 연구 목표대비 연구결과
목표 1) FAIR (Flow aggregation – Interleaved regulator) 기술과 PFAR를 통해 다양한 Internet 기반의 statistical multiplexing을 유지하면서도 지연시간 최대치 보장. 수치 분석을 통해 FAIR는 IntServ, IEEE TSN ATS보다 우수한 성능을 보이며, PFAR는 flow-state을 저장 관리하지 않아도 되는 장점을 바탕으로 최대의 scalability 확보.
목표 2) 목표 1에서 제시하는 기술들이 평균 지연시간에 미치는 영향이 크지 않다는 것을 simulation을 통해 보임. 연구결과를 통해 regulation 기능을 동시에 수행하는 scheduler(Regulating scheduler, RSC)를 제안하고 이의 평균적인 성능을 간단한 방법으로 높일 수 있다는 것을 보임. 이와 더불어, 강화학습을 통해 지연시간의 최대치와 평균치를 최적화하고, data-plane의 기능을 자동화하여 근본적인 확장성을 확보함.
목표 3) 연구 결과인 SRCA(Slot Reallocation for Collision Avoidance)는 Orchestra의 충돌 원인을 파악하고 e-TSCH-Orch를 개선한 스케줄링 업데이트 알고리즘임. 자체 시뮬레이션을 통해 SRCA는 Orchestra와 e-TSCH-Orch에 비해 좋은 성능을 보인다는 것을 검증. SRCA는 부모 노드가 같은 자식 노드 간 패킷 충돌을 해결하기 위한 알고리즘이기 때문에 간섭으로 인한 충돌이 발생하는 경우 제대로 동작하지 못한다는 것이 시뮬레이션을 통해 확인됨. 이런 간섭으로 인한 성능 악화를 개선하기 위해서 SJCA(Slot reJection for Collision Avoidance)를 제안. SJCA는 부모 노드가 새로 할당해준 슬롯을 거절함으로써 간섭으로 인한 충돌을 회피. SJCA는 트래픽 증가에 따른 성능 평가 결과, 모든 지표에서 항상 우수한 성능을 보여줌.
목표 4) 확보한 지연시간 최대치 보장 기술을 근간으로, timestamping과 buffering을 적용한 jitter 최대치를 보장하는 기술을 제시. 이를 embedded system에서 구현하여 실현성을 확인함. 이 두가지 기술을 바탕으로 비동기식 확정적 네트워크 프레임워크를 확보함. 이들 기술을 ITU-T SG13과 IETF DetNet WG에서 표준화함.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
5G 서비스에서 제시하는 단대단 uRLLC의 실질적이고 현실적인 해결책 제공. 6G 서비스(Tactile Internet 등)에 필요한 지연시간 보장의 효과적이고 효율적인 해결책 제공. 대한민국의 차세대 이동통신 네트워크 분야의 기술 선도 국가 위상 확보

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 13
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 13
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 14
• 3) 목표 달성 수준 ... 14
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 15
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 16
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 16
• 6. 자체점검표 ... 16
• 7. 참고문헌 ... 16
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 17
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 19
• 끝페이지 ... 29