2020년 4월 1일
모바일 엣지 컴퓨팅 (MEC, Mobile Edge Computing)
I. 모바일 엣지 컴퓨팅 (Mobile Edge Computing)의 개념
 |
- 이동통신 서비스를 이용하려는 사용자와 가까운 곳에 서버를 위치시켜 데이터가 수집되는 현장에서 바로 데이터를 처리하고 연산 결과를 적용하는 에지 컴퓨팅 기술
II. 엣지 컴퓨팅의 산업 별 적용 사례 및 효과 분석
가. 엣지 컴퓨팅의 응용 서비스 시나리오
| 구분 | 적용 사례 | 세부 사례 |
|---|---|---|
| 실시간 서비스 | 지연 최소화 서비스 | – AR/VR, 커넥티드 자동차, 촉각 인터넷, 스마트 시티 – 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 교통산황에 따른 차량 제어 | |
| 독립형 / 프라이빗 서비스 | 위치 기반 독립형 서비스 | – 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 |
나. 엣지 컴퓨팅의 적용 산업 별 효과 분석
| 적용 산업 | 효과 분석 | 세부 내용 |
|---|---|---|
| 스마트 팩토리 (제조업) | IT 인프라 자원 비용 절감 | – 각 생산 설비 및 기계 단 데이터 분석하여 불량 공정 해소 – 재고 관리는 생산 관리에서 판매, 생산계획과 재무에 영향 |
| 자율주행차 (교통/물류) | 교통 사고 방지 | – 실시간 센서 데이터 수집하여 교통 상황, 차량 흐름 파악 – 주행 중 돌발 상황 발생 시 신속 대처하여 교통 사고 방지 |
| 이동통신 (IT/통신산업) | 5G 목표 달성 (1ms 지연) | – 5G 네트워크 기능 및 응용 재배치 담당 인프라 기술 – LTE 기반 20ms 대기시간을 최대 1ms 이내로 단축 가능 |
| Device Mesh (가전 제품) | 댁내 환경 기반 가전 지능화 | – 개인 생활 및 댁내 환경 정보 수집/분석하여 필요한 제어 – 환경 변화 및 생활 패턴/일정을 종합 판단하여 가사 지원 |
| 전력발전 (에너지) | 전력 발전소 감시 및 진단 | – 발전 설비 가동 상태를 실시간 모니터링 – 에너지 저장 플랫폼 기반 에너지 효율화 |
| 시각장애 보조 (의료/생명) | 시각장애 보조 시스템 제공 | – 보행 보조 지팡이/휠체어 등 안전하게 목적지까지 이동 – 시각 장애인이 볼 수 없는 주변 환경 정보 분석 및 제공 |
III. 모바일 엣지 컴퓨팅 망구성
가. 모바일 엣지 컴퓨팅 구성도
 |
나. 모바일 엣지 컴퓨팅 구성요소
| 구분 | 구성요소 | 요소 별 설명 |
|---|---|---|
| MEC 호스팅 인프라 | 하드웨어 자원 | – 서버, 스토리지, 네트워크 스위치 등 HW 자원 – 개별 HW 벤더 및 HCI 기반 하드웨어 자원 제공 |
| 가상화레이어 | – KVM, Docker 등 하드웨어 자원 가상화 – 플랫폼에 호스트 되는 응용들에 추상화 제공 | |
| MEC 응용 플랫폼 | 가상화 관리자 | – Openstack, Kubernetes 가상화 자원관리, IaaS 도구 제공 – 멀티테넌시의 실시간 호스팅 환경 제공 |
| 응용 플랫폼 서비스 | – 미들웨어 서비스와 인프라 서비스 제공 – MEC 서버 내 서비스 연결 의사소통 서비스 | |
| MEC 응용 | MEC 응용 서비스 | – 서비스 벤더, 통신 사업자, 제3 서비스 사업자로부터 제공 – 가상 머신(VM) 또는 파드(Pod)에서 응용 서비스를 제공 |
IV. 이동통신에서의 MEC 망구성
가. 4G(LTE) 망구성 대비 5G MEC 기반 망구성도 비교
| 4G(LTE) 기반 망구성 | 5G MEC 기반 망구성 |
|---|---|
 |  |
- 4G(LTE)와 달리 5G Core의 UPF를 분산하여 엣지 서비스 필요 지역에서 MEC 구축 가능
나. 4G(LTE) 기반 망구성 대비 5G MEC 기반 망 성능 및 특징 비교
| 항목 | 4G(LTE) 기반 망구성 | 5G MEC 기반 망구성 |
|---|---|---|
| 사용자 장치(UE) | 스마트폰, 태블릿 등 개인용 기기 수용 | 4G(LTE) 장비 + IoT, Mission Critical 서비스 수용 |
| 지연 시간 | 20ms 이상 | 1ms 미만 |
| 특징 | 단말/서비스 물리적 거리 인한 지연 | 엣지 장비 전진배치 초저지연 서비스 |
| 망구축 비용 | 구조적 문제로 백홀 증설 비용 증가 | 백홀 트래픽 절감으로 증설 비용 감소 |
| 외부APP연동 | 통신사 Core망과 GW(SGi 등) 연동 | 엣지 내에서 연동 가능 |
| 통신 접점 | S-GW(eNB 간 핸드오버) P-GW(IP망 연동) | 엣지 내 사용자 평면 기능(UPF) 연결 |
| Traffic Steering | NW 장비 무관 MEC 내 독립 수행 | 5G망의 3GPP NE(5G Core) 활용 |
| MEC적용방식 | 기 구축된 4G(LTE) 위 오버레이 형태로 적용 | MEC가 고려된 5G 망 표준 기반 MEC 서비스 적용 |
V. 모바일 엣지 컴퓨팅의 기술적 이슈와 해결 방안
| 구분 | 기술적 이슈 | 이슈 해결 방안 |
|---|---|---|
| Mobility | Mobile end user 이동 시 MEC 서비스 연속성 보장 | – MEC 서버 선택, 응용 Migration 위한 핸드오버 – Base Station이 아닌 MEC Server에서 처리 |
| Resource Limitation | Centric Cloud 대비 MEC의 자원 효율적 관리 요구 | – 이웃 MEC와의 공동 작업(Collaboration) 수행 – 중앙 Cloud 자원할당으로 MEC 자원부족해결 |
| Collaboration | 핸드오버/VM Migration Edge System 간 협업 요구 | – MEC 서버 간 자원 공유 및 자원 할당 정책 – 연산 결과/데이터 캐싱 통한 MEC 데이터 공유 |
| Privacy & Security | 센서/유저 데이터 수집 개인정보보안 이슈 발생 | – MEC 제로트러스트, 사이버 레질리언스 적용 – 개인정보 비식별 처리, 개인정보 안전성 확보 |
| Portability | 서로 다른 MEC 서버 이식성 보장 필요 | – VM 통한 서비스 배포, 서비스 마이그레이션 – API 표준화기반 서비스 이식성 보장표준 제공 |
| Low Latency | 5G 저지연 시나리오 위한 실질적 성능보장필요 | – 클라우드 하드웨어 가속(GPGPU, FPGA, TPU) – Self-Contained Subframe 등 5G 저지연 기술 |
- 모바일 에지 컴퓨팅(MEC)는 4차 산업혁명의 중요 기반 기술이며, MEC의 초저지연 서비스를 통해 AR/VR, 스마트 팩토리, 스마트 시티, 스마트 의료 등 국가 산업 발전과 국민 복지 증진 실현 가능
[참고]
- KAIST, “모바일 Edge 컴퓨팅 기술 동향”, 2018
- 전자통신연구원(ETRI), “엣지 컴퓨팅 시장 동향 및 산업별 적용 사례”, 2019.4
- 넷매니아즈, “MEC (모바일 에지 컴퓨팅)의 개념과 5G, 4G망에서 MEC 도입 구조”, 2019.5
About The Author
도리
2 Comments
정보관리 준비하는것 같네요 !
도움되는 정보가 많아서 종종 들리고 있습니다.
122회 좋은 결과 있기를 기원합니다.
좋은 정보 감사드립니다