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NWDAF는 2017년에 완성된 5G Phase 1 (Release 15)규격에서 네트워크 슬라이스 선택을 돕고자 다양한 네트워크 데이터를 수집 및 분석하는 기능으로 처음 규격화되었다. 2018년부터 시작된 5G Phase 2 (Release 16)단계에서는 NWDAF의 유즈케이스를 네트워크 슬라이스 선택에 국한하지 않고, 네트워크 지능 기술이 필요한 5G 전반의 영역으로 기능을 확장하자는 요구가 화웨이(Huawei)를 비롯하여 다수의 통신사업자들로부터 있었다. 해당 요구가 3GPP 회원사의 동의를 얻어 eNA(Study of enablers for Network Automation for 5G)라는 신규 기술보고서(TR 23.791)를 통해 NWDAF의 본격적인 기능에 대한 논의가 진행되었다. eNA 기술보고서는 2018년 말 개발 완료되었으며, 2019년에는 기술보고서에 합의된 사항들에 대한 5G Phase 2 규격화 작업이 본격적으로 진행 중이다[9].

NWDAF의 표준 기능 및 프레임워크를 다루는 eNA 기술보고서의 연구 범위를 간략히 요약하면(그림 3)과 같다. eNA 기술보고서의 목적은 5G Phase 1에서 정한 코어 네트워크 기능들을 향상시키기 위해 NWDAF를 활용하는 것으로, 이를 위해 1) NWDAF가 5G 각 코어 네트워크 기능 및 5G 네트워크 내 OAM으로부터 필요한 데이터를 수집하는 방법, 2) NWDAF에서 생성한 분석 및 통계 등의 결과를 필요한 5G 코어 네트워크 기능 및 OAM에 전달하는 방법에 대한 연구로 그 범위가 한정된다.

(그림 3)

3GPP NWDAF 기능 관련 eNA 표준의 범위

[출처] 신명기 외, “네트워크 지능기술,” ETRI Insight 표준화동향 2018-2호, 2018, 공공누리 4유형.

eNA에서 논의된 NWDAF의 표준 제약사항으로는 다음과 같은 것들이 있다.

첫째, 현 단계에서는 5G 코어 네트워크 기능의 성능 향상을 위해 각 코어 네트워크 기능에서 NWDAF의 통계 결과를 보조적으로 활용하는 것을 허용할 뿐, NWDAF가 각 코어 네트워크 기능을 대신하는 것은 허용하지 않는다. 이는 eNA 연구 결과로 각 코어 네트워크 기능 내부에 구현된 세부 기능 로직을 NWDAF가 모두 대체하는 것을 막기 위한 것으로 장비업체들의 요구사항이 반영되었다.

둘째, 현 단계에서 RAN(Radio Access Network) 데이터 수집은 RAN 고유의 영역으로 NWDAF를 통해 할 수 없으며, 반대로 RAN이 NWDAF의 분석 결과를 필요로 할 경우, 서비스 인터페이스를 통해 전달될 수 있다. 이는 RAN3 워킹그룹에서 연구 중인 TR 37.816(Study on RAN-centric Data Collection and Utilization for NR)과 표준 범위가 겹치는 것을 방지하기 위함으로써 해당 기술보고서에서 NWDAF의 분석 결과의 사용 여부가 결정될 예정이다.

마지막으로, OAM과 NWDAF 간 데이터 수집 및 분석 결과 전달에 대한 제약사항으로는 NWDAF는 3GPP SA5에서 정한 인터페이스와 방법을 통해 OAM 데이터를 수집하고, NWDAF가 생성하는 슬라이스 분석 정보를 3GPP SA2에서 정한 인터페이스와 방법을 통해 OAM에 전달할 수 있다. 이와 관련하여 현재 3GPP SA5에서는 SON_5G(Study on Self-Organizing Networks for 5G networks)라는 새로운 연구 아이템이 승인되었으며, 해당 연구 아이템을 통해 3GPP SA5에서 필요로 하는 NWDAF 유즈케이스 및 인터페이스가 추가로 정의될 예정이다.

NWDAF의 프레임워크를 지원하기 위해 eNA 기술보고서에서 합의된 사항은 다음 3가지로 요약된다.

첫째, NWDAF가 각 네트워크 기능과 응용 기능으로부터 데이터를 수집하는 방법은 기존의 네트워크 기능 이벤트 개방 서비스(NF event exposure service)를 이용하여 특정 슬라이스, 특정 사용자 혹은 사용자 그룹, 특정 데이터 네트워크로의 서비스 등에 대한 범주를 정해 수집 데이터 아이템(CDI: Collectable Data Item) 단위로 특정 주기를 설정하여 데이터를 수집하는 방법과 NRF(Network Repository Function)를 통해 특정 네트워크 기능의 프로파일(네트워크 기능의 용량, 부하, 상태 등) 및 네트워크 기능의 서비스(서비스별 용량, 서비스별 부하, 서비스별 상태) 등의 정보를 NRF가 제공하는 NFDiscovery_Request, NFManagement_NFStatusNotify 서비스를 사용하여 제공받는 것으로 합의하였다.

둘째, 5G OAM로부터 데이터를 수집하는 방법은 NWDAF가 5G OAM 서비스에 가입한 후 필요한 데이터를 받는 것으로 합의하였다.

마지막으로, NWDAF의 분석 결과를 각 네트워크 기능 및 응용 기능으로 전달하는 두 가지 방법으로 1) 각 네트워크 기능 및 응용 기능이 특정 분석 정보를 NWDAF에 직접 요청하는 방법, 2) NWDAF에서 제공되는 메타데이터를 바탕으로 각 네트워크 기능 및 응용 기능이 NWDAF의 분석 정보를 요청하는 방법이 최종 합의되었다. 1) 안의 경우, NWDAF가 분석을 제공하는 서비스를 가입/알림 또는 요청/응답 방법 중에 각 네트워크 기능이 해당 서비스를 사용하여 NWDAF의 분석 범주(예를 들어, 특정 슬라이스, 특정 유저, 특정 지역 등)를 정해 해당 분석 정보를 제공받는 것으로 합의되었다. 다만, 3^rd party 응용 기능의 경우, 5G 코어 네트워크 외부의 기능이기 때문에 NEF의 이벤트 개방(Event exposure) 서비스에 가입/알림을 통해 NWDAF가 제공하는 분석 서비스를 제공받는 것으로 합의되었다. 2) 안의 경우, NWDAF가 네트워크 기능으로써 NRF에 등록할 때, 자신이 제공할 수 있는 분석 서비스의 메타데이터를 네트워크 기능 프로파일(NF Profile) 형태로 제공하고, NWDAF의 분석 정보를 필요로 하는 각 네트워크 기능들이 NRF를 통해 메타데이터를 찾는 것으로 결정되었다.

ETSI ZSM 그룹은 2017년 12월 ISG 그룹 산하에 도이치 텔레콤(Deutsche Telekom), 스프린트(Sprint), NTT 도코모(DOCOMO), 텔스트라(Telstra), 텔레포니카(Telefonica) 등 세계 주요 통신 사업자들 중심으로 구성되었다. 2018년 1월 첫 회의를 시작으로 현재는 19개 통신사업자 및 에릭슨(Ericsson), 노키아(Nokia), 화웨이(Huawei), 인텔(Intel) 등 주요 벤더를 포함하여 총 65여 개 업체가 참여하고 있다. 이 표준화 그룹의 목적은 통신사업자들의 주요 요구사항인 종단 간 네트워크 및 서비스 관리/운용을 위한 자동화 표준기술을 대상으로 산업 규격을 개발하고, 관련 활동을 지원하는 것이다. 이를 위한 구체적인 활동 목표는 다음과 같다.

ZSM 표준화 그룹은 빠르고 효과적으로 규격 개발을 하기 위해 자체 규격 개발 이외에도 다른 표준화 단체 들(예를 들면, 네트워킹 분야에서 ETSI NFV, MEC, 3GPP 그리고 데이터 모델 분야에서 IETF, OASIS TOSCA)과의 협력을 활성화하고 있다. 또한, ONAP, ETSI OSG OSM 등 오픈 소스 커뮤니티들과도 밀접한 협력을 추진하고 있다.

ZSM 표준화 그룹은 5G와 같은 네트워크에서 정책 기반, 데이터 분석 및 인공지능/머신러닝 기법 등을 적용한 종단 간 자동화 표준기술 분야 총 7개 규격 개발을 진행하고 있다[<표 4> 참조].

현재 ETSI ZSM 표준화 그룹의 주된 작업은 종단 간 네트워크 및 서비스 관리/운용 자동화가 지원되는 유연한 관리 프레임워크를 정의하는 것으로 ZSM 002 규격에 해당된다. ZSM 프레임워크에 적용되는 특성은 다음과 같다[11], [12].

ZSM 프레임워크는 네트워크 관리 도메인에 해당하는 ‘Management Domain’과 E2E 서비스 관리 도메인에 해당하는 ‘E2E Service Management Domain’으로 나누어 정의하고, 각 도메인에서는 관리 서비스들을 개방(exposure)할 수 있다. 이들 도메인 간에는 관리 서비스와 데이터를 공유할 수 있는 인터페이스 ‘Integration Fabric’이 존재하며, 기존의 pub/sub 방식으로 서비스 등록, 검색, 이용이 가능하다. 또한, 네트워크 및 서비스 관리 도메인에는 방대한 네트워크 및 서비스 데이터를 분석, 프로세싱, 모니터링할 수 있는 “Analytics & Intelligence” 기능들이 제공된다. 기존 네트워크의 수동적 또는 일부 자동적 방식의 관리/운용 기법을 탈피하여 일정 레벨의 자동화 기술을 적용한다면 현재 통신 네트워크가 안고 있는 복잡성과 운용 비용을 절감할 수 있으리라 예상된다. 또한, 대용량의 관리/운영상의 빅데이터를 저장 분석하고 프로세싱 가능한 기술, 머신러닝 기법, 폐쇄형 반복 제어 기법 등을 네트워크에 적용함으로써 자동으로 배치, 설정, 제어, 관리를 가능하게 하는 ‘zero-touch’ 또는 ‘low-touch’ 네트워크 및 서비스 자동화가 현실화되리라 전망된다.