연구보고서
고신뢰·저지연 5G+ 코어 네트워크 및 5G-TSN 스위치 기술 개발
(Development of ultra-reliable and low-latency 5G+ core network and TSN switch technologies)
상세데이터 조회
등록번호
TRKO202400004091
발행년월
2024-02
발행기관명
한국전자통신연구원
발행국가/사용언어
대한민국
/국문
발주기관
정보통신기획평가원
과제관리(전문)기관
정보통신기획평가원
키워드
시민감 통신;저지연;확정지연;시동기;고신뢰;
Time Sensitive Networking;Low Latency;Time Deterministic;Time Synchronization;Ultra Reliability;
초록
□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
o 모바일 네트워크 종단간 고신뢰·저지연 및 확정지연 보장을 위한 5G+ 네트 워크 핵심기술 개발
- 종단간 10-6 이하 에러율의 고신뢰 보장 5G 모바일 코어 기술 개발
- 종단간 지연 2ms 이하의 저지연 보장 5G 모바일 코어 기술 개발
- 확정지연 보장 산업네트워크 연동 기술 개발
- 산업네트워크 적용 시민감 네트워킹(TSN, Time Sensitive Networking) 스위치 개발
- 고신뢰·저지연 5G 코어 핵심 기술 검증
◼ 전체 내용
o 모바일 네트워크 종단간 10-6 이하 에러율의 고신뢰 보장 기술
- 고신뢰 서비스 제공을 위한 5G 코어 구조 설계
- 고신뢰 세션 경로 및 관리 기술
- 고신뢰 모바일 QoS 제공 기술
o 모바일 네트워크 종단간 지연 2ms 이하의 저지연 보장 기술
- 저지연 서비스 제공을 위한 5G 코어 구조 설계
- 5G 네트워크 시간 동기 기술
- 저지연 TSN 트래픽 처리를 위한 세션 관리 기술
- 저지연 모바일 QoS 제공 기술
o 확정지연 보장 산업네트워크 연동 기술
- 5G 네트워크와 TSN간 제어 플레인 연동 기술 개발
- 5G 네트워크와 TSN간 데이터 플레인 연동 기술 개발
- 5G 네트워크와 TSN간 시간 동기 기술 개발
o 산업네트워크 적용 시민감 네트워킹 스위치 기술
- 시간확정형 패킷 전달 기술
- 중앙 집중형 TSN 네트워크 제어/관리 기술
o 고신뢰·저지연 5G 코어 핵심 기술 검증
- PoC를 위한 스마트팩토리 적용 및 실증 시나리오 정의
- 고신뢰·저지연 5G 코어 기능 검증 및 실증 테스트베드 구축
- 고신뢰·저지연 5G 무선망 협력을 통한 PoC 수행
□ 연구개발성과
o 스마트공장, 자율주행, 스마트운송 등 자동화된 장비 및 공정에 대한 저지연·초정밀 제어 등 산업용 네트워크 구축에 필요한 통신 인프라 핵심기술로써 고신뢰·저지연 5G+ 코어 네트워크 및 TSN 스위치 기술
- 종단간 시간동기 정확도: ±1μsec 이내
- 종단간 패킷 에러율: 10-6 이하
- 종단간 패킷 지연시간: 2ms 이하
- 종단간 패킷 지연편차: ±10μsec 이내
- 고신뢰·저지연 지원 세션 수: 1000개/10km2이상
o 시제품
- 고신뢰·저지연 5G 제어 서버 시제품 (SW)
- 고신뢰·저지연 5G TSN 게이트웨이 시제품 (SYS)
- 산업네트워크 적용 TSN 스위치 시제품 (SYS)
□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
< 활용 계획 >
o 고신뢰·저지연, 초연결 특성을 활용한 스마트공장 고도화 실현
- 기존 4G에서 발생하는 전송지연 문제점 극복으로 원격제어, 이동형 서비스 제공 (다기능 협동 로봇, 자율주행 모바일 제조 로봇)
- AR‧VR, 머신비전 등 대용량 데이터의 지연 없는 송수신을 위한 빠른 데이터 전송(지능형 CCTV, 운영 Data 머신러닝 분석 통한 예정정비)
- 수많은 센서를 통해 광범위한 공장의 제품‧장비 등을 동시 연결, 모든 상황을 실시간 모니터링‧제어
< 기대 효과 >
o 기업 제조 환경 혁신과 함께, 관련 산업의 경쟁력 제고 및 동반 성장
- 다른 국가보다 빠른 5G 상용화 기술을 적극 활용, 현재 태동기에 있는 5G+ 기반의 스마트공장에 적용하여 국내 제조기업의 비용 절감 및 생산성 향상, 불량률 감소 등 제조혁신으로 산업경쟁력 제고
- 스마트공장 관련 클라우드·로봇 시장 활성화와 함께, 제조데이터 축적과 이를 활용한 국내 제조 생태계 내 데이터 및 지식을 공유 활용할 수 있는 기반 마련
- 고신뢰·저지연 특화 모바일 사설망 기반기술 확보를 통한 국내 중소·중견기업의 산업용 특화 5G+ 코어 시장진입 기반 확보
(출처 : 요약문 9p)
NTIS에서 제공하는 본 정보는 국가연구개발사업 수행을 통해 발생한 연구보고서를 과제관리(전문)기관을 통해 연구성과 전담기관(KISTI)에 등록된 정보를
제공하고 있으며, 연구보고서 정보 공개/비공개 여부, 연구보고서 원문 활용 여부 등은 해당 과제관리(전문)기관에 문의하시기 바랍니다.
