본 이전 기술은 O-RAN에서 기지국(gNB)의 성능을 최적화하기 위한 5G 지능형 제어기의 핵심기술인 기지국 지능형 제어기 플랫폼(platform) SW와 응용 앱(App)으로 구성된다. 5G O-RAN 지능형 제어기(RIC: RAN Intelligent Controller, 이하 RIC으로 사용)는 O-RAN 구조에서 기지국(gNB)의 성능을 최적화하기 위하여 O-CU, O-DU를 포함한 기지국 구성 노드들을 제어하고 무선 파라미터들을 동적으로 관리하는 구성 요소이며, 지능형 제어기 플랫폼 및 응용앱의 도입으로 5G NR O-RAN 기지국은 인공지능(AI/ML) 기반의 지능성(intelligence), 민첩성(agility) 및 프로그래밍 가능성(programmability)을 가질 수 있다. 본 이전 기술은 비실시간 기지국 지능형 제어기 플랫폼 SW, (준)실시간 기지국 지능형 제어기 플랫폼(platform) SW, 응용 서비스로 기지국 성능을 최적화하는 에너지 절감 및 트래픽 스티어링 앱으로 구성된다.
- (개방형 인터페이스를 통한 기지국 제어) 기존의 이동통신 기지국 장비는 무선자원 관리 및 최적화 기능이 기지국 내부에 통합된 형태로 구성되어 있는 구조로 성능향상을 위한 SW 업그레이드가 어려움. O-RAN 표준의 개방형 인터페이스를 지원하여 프로그램 이식성을 제공하며 새로운 응용 서비스 추가 및 제3자(3rd party) 응용 서비스 도입에 대한 수용이 용이
- (AI/ML 기반의 기지국 제어) 5G O-RAN RIC에 실장되는 응용 앱들은 개방형 인터페이스인 E2와 O1을 통해 실시간으로 데이터 수집을 수행하고, 이를 이용하여 에너지 절감, 무선 자원 제어, 핸드오버 제어, 간섭 제어 등 AI/ML 기반의 무선 최적화 기능 제공
- (5G O-RAN RIC SW의 국산화 필요) 5G O-RAN의 구성요소 중 O-CU와 O-DU 등은 이동통신 장비 업체에서 기존 제품을 기반으로 개발이 가능하지만 O-RAN의 RIC SW는 새로운 기지국 구성 요소이며 세계적으로 초기 단계의 개발이 진행되고 있어 이들 SW에 대한 국산화 필요
- (중소기업용 O-RAN RIC SW 제공) 이동통신 기술은 방대한 기술 표준과 많은 구성 요소들의 밀결합 구조로 인하여 중소기업의 진입이 어려웠으나 기지국 성능 최적화를 제공하는 구성 요소인 RIC은 개방형 인터페이스 기반 구조를 사용하여 O-CU와 O-DU 제조사 및 신규 중소기업의 진입 용이
- (중소기업의 기술자립화 기여) 태동기 단계에 있는 O-RAN RIC 시장에서 RIC 플랫폼 및 응용 앱 SW는 외산 SW에서 독립할 수 있는 기지국 구조로 국내 중소업체의 경쟁력 강화에 기여가 가능
- (글로벌 시장 경쟁력 확보) 이동통신 기지국 시장에서 최대의 시장 점유율을 가지고 있는 중국 장비사를 제한하기 위해 미국 등에서는 O-RAN 기반의 이동통신 장비를 적극적으로 수용하고 있어 글로벌 시장 개척의 발판 마련 기회
- (5G 특화망에 활용) 5G O-RAN의 기지국 장비는 기본적으로 5G 단독망 접속이 가능한 형태로 제공이 가능하며, 특정 서비스의 최적화를 위한 응용 서비스 앱을 통해 특화망 장비 경쟁력에 도움
- (O-RAN 표준인터페이스 지원)
● 통계 수집, 형상 관리 및 E2 노드 제어를 위한 O-RAN 기반 Near-RT E2 인터페이스 지원
● rApp 및 xApp을 위한 O-RAN 기반 표준 API 지원
- (SMO 연동) O1을 통해 교환되는 Non-RT 통계 수집 및 형상 관리를 위한 JSON 기반의 인터페이스 지원
- (Non-RT RIC 기반 에너지 절감 기능 검증) VIAVI AI-RSG를 이용하여 Non-RT RIC 기반 AI/ML rApp을 이용한 기지국 클러스터내 셀 on/off 기능 검증
- (Near-RT RIC 기반 Traffic Steering 기능 검증) ETRI에서 개발한 스몰셀 기지국과 상용 단말을 이용하여 Near-RT RIC 기반 xApp을 이용한 Traffic Steering 기능 검증
- (O-RAN Plugfest 참여) LGU+와 협력하여 O-RAN 2024 Fall Plugfest에 Non-RT 기반의 rApp을 이용한 에너지 절감 기술 시연
5G 기지국 지능형 제어기 시스템은 O-RAN에서 기지국(gNB)의 성능을 최적화하는 5G 지능형 제어기의 핵심기술인 기지국 지능형 제어기 플랫폼(platform) SW와 응용앱(App)으로 구성된다.
본 이전 기술은 O-RAN 표준화 단체(O-RAN 얼라이언스) 산하의 개방형 소프트웨어 커뮤니티인 OSC(O-RAN Software Community)에서 개발한 오픈 소스를 기반으로 동작한다.
기술 이전 기지국 지능형 제어기 SW 모듈은 OSC O-RAN 소스 코드를 기반으로 개발하였으며 OSC 기지국 지능형 제어기 플랫폼의 기능 보완 모듈 및 추가된 신규 기능들이 기술 이전 범위에 포함된다. 본 이전 기술의 세부 내용은 아래와 같다.
- 비실시간 기지국 지능형 제어기 플랫폼
● rApp과 SMO/OAM 연결 기능
● rApp과 R1 인터페이스 처리
● 기지국 및 단말의 측정 데이터 수집 및 가공
- 비실시간 응용앱
● 네트워크 에너지 절감 기술
. 셀 부하(cell load) 예측을 위한 AI/ML 모델
. 예측된 셀 부하 기반으로 에너지 소모 감소를 위한 동작(cell on/off) 결정
. R1/O1 인터페이스를 이용한 기지국 셀 동작 제어
● 오픈랜 시스템 관리 툴
. 상태 관리 모니터링을 위한 backend 모듈
- 준실시간 응용앱
● E2 인터페이스로 연결된 E2 노드로부터 주요 성능 지표 데이터 구독
● E2 인터페이스를 통한 주요 성능 지표 수집 데이터 처리 및 시계열 데이터 DB (InfluxDB) 저장
● 트래픽 스티어링 기능을 위한 xApp들 간의 메시지 송/수신
● 핸드오버 동작 제어 메시지를 E2 인터페이스로 전송
- 5G 기지국 지능형 제어기 사용자 요구사항 정의서
- 5G 기지국 지능형 제어기 시스템 구조 설계서
- 5G 기지국 지능형 제어기 시험 절차서/ 시험 결과서
- 5G 기지국 지능형 제어기 기능 블럭 소프트웨어 SW
- (O-RAN 기반 5G 특화망) 본 이전 기술은 5G O-RAN의 기지국 장비를 이용한 5G 특화망 구성시 특화망이 요구하는 특정 서비스 최적화를 위한 응용 서비스 App을 개발할 수 있어 5G 특화망 장비 경쟁력 확보
- (기지국 최적화를 위한 AI 모델 적용) 기지국 최적화를 위한 응용 서비스 개발시 기지국 제어에 필요한 프로토콜 개발 기술이 없는 제조업체 혹은 학계에서도 Al/ML 모델을 App 형태로 구성하여 쉽게 기능 시험 및 성능 측정에 활용
- (시장 선점에 따른 기대효과) 소형셀 기지국 제조업체에게 기술 이전되어 해외 업체보다 앞선 검증된 5G 스몰셀 SW를 지원할 수 있어서 차별화된 제품 개발로 세계 시장 선점 가능
- (국산화에 따른 기대효과) 5G O-RAN 기지국 SW 솔루션의 국산화로 가격 및 제품 경쟁력을 높이고 외국 기업보다 제품을 조기 출시할 수 있는 기반을 마련하여 내수 시장뿐만 아니라 해외 신규시장 공략