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오늘날 모바일 네트워크는 가히 폭발적인 속도로 증가하고 있는 데이터 트래픽에 의해 장악되고

있으며 매년 새로운 애플리케이션과 더 강력한 스마트폰이 쏟아져 나오고 있습니다. 모바일

네트워크의 스트레스 포인트에는 RAN(Radio Access Network), RAN 백홀, 모바일 패킷 코어

등이 포함됩니다.

그 어느 곳보다 강력한 압력을 받고 있는 부분이 바로 컨트롤 플레인입니다. 레거시 SGSN(Serving

GPRS Support Node)은 스마트폰으로 인해 엄청나게 증가한 컨트롤 플레인 활동을 지원하느라

고군분투하고 있습니다. 스마트폰 열풍은 아직 초기 단계에 지나지 않으며 통신망 사업자들이 LTE (Long Term Evolution) RAN으로 전환함에 따라 향후 컨트롤 플레인의 부하는 계속해서 증가할

것입니다. 통신망 사업자들은 또한, 레거시 SGSN을 MME(Mobility Management Entity) 기술로

업그레이드해야 하는 과제에 직면하고 있습니다. 많은 레거시 시스템들은 컨트롤 플레인에 대한 추가

부하를 처리할 만한 성능을 갖추고 있지 않기 때문에 단순히 새로운 소프트웨어를 설치하는

것만으로 문제를 해결할 수 없습니다.

주니퍼 네트웍스 MobileNext 개방형 모바일 코어는 스마트폰이 주도하는 새로운 모바일 환경으로

전환되고 있는 상황에서 모바일 사업자의 요구를 충족하도록 설계되었습니다. 주니퍼 네트웍스

MobileNext Control Gateway는 개방형 모바일 코어에 컨트롤 플레인 기능(SGSN/MME)을

제공합니다.

그림 1: MobileNext 개방형 모바일 코어

MobileNext Control Gateway는 2G, 3G 및 LTE 모바일 패킷 코어를 위한 컨버전스형 컨트롤

플레인 기능을 제공합니다. 2G/3G 환경에서는 SGSN이, LTE 환경에서는 MME가 이 기능을

제공합니다.

MobiLENExT CoNTRoL GATEwAy2G/3G 및 LTE 모바일 네트워크를 위한 차세대 SGSN/MME 솔루션

MobileNext Control Gateway는 스마트폰이 대세를 형성하고 있는 모바일 네트워크의 요구에 부합할 수 있도록 설계되었습니다.

• SGSN 모드 및 MME 모드에서 동시에 작동

• 스마트폰 혁명으로 인한 요구들을 충족하는 데 필요한 성능 제공

• 중요한 컨트롤 플레인 애플리케이션에서 요구되는 장애 복구 기능 제공

LTE

3G

2GCorporateIntranets

MNOService Complex

InternetMobileNext Broadband Gateway

MX Series 3D 유니버설에지 라우터에서 S/P-GW 및

GGSN 기능 제공

MobileNext Control GatewaySGSN/MME 기능 제공

MobileNextPolicy Manager (PCRF)

FACT SHEET

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가입자

초당세션

오늘날의 SGSN

eNodeB

MobileNextControl Gateway

MobileNext Control GatewayMobileNext Control Gateway는 2G, 3G 및 LTE 모바일

네트워크에서 필요한 서비스를 모두 지원합니다. 다음과 같은 기능들이

지원됩니다:

• 무선 접속 기술에 관계 없이 2G, 3G 및 LTE를 위한 단일 레코드를

이용하여 가입자 관리 수행

• 가입자 신원을 확인하고 인증하는 방식의 “연결(attach)” 프로세스 지원

• PDP(Packet Data Protocol) 및 베어러 컨텍스트(bearer context)

활성화/관리 기능 제공

• 배터리 수명 및 무선 리소스 사용 관리를 위해 모바일 장치가 무선

서비스 지역을 이동할 때 발생하는 활성/유휴(active/idle) 모드 전환

관리

• 유휴 모드 사용자에게 호출 메시지 전송. iP 주소와 PDP 컨텍스트를

가지고 있지만 유휴 모드에 있는 가입자들에게 패킷을 수신하도록 호출

메시지 전송

•로밍 서비스에 대한 과금 지원

• 3G 사용자 플레인 트래픽이 SGSN을 우회하고 RNC(Radio Network

Controller) 및 GGSN 간을 직접 이동할 수 있도록 하는 다이렉트

터널 포함

• RAN 내 가입자 이동을 관리하는 이동성 앵커(mobility anchor)의

역할 수행

• 네트워크 코어에서 시그널링 트래픽을 위한 허브 역할 수행. RAN과

코어 노드 간의 통신 흐름을 관리함

주니퍼의 강점

확장성모바일 사업자가 스마트폰 혁명을 통해 높은 수익을 창출하기 위해서는

확장성이 뛰어난 솔루션이 필요합니다. 컨트롤 플레인의 확장성

요소에는 동시 연결 사용자 수, 지원 eNodeb 수, 초당 콜 이벤트 수 등이

포함됩니다. HSPA(High Speed Packet Access) 또는 LTE 기반

스마트폰 GPRS(General Packet Radio Service) 기반의 피처 폰

(feature phone)보다 초당 10–20배나 더 많은 콜 이벤트가 생성되기

때문에 초당 콜 이벤트 수는 모바일 사업자에게 가장 중요한 문제 중

하나가 될 것입니다.

동시 연결 사용자의 수 역시 모바일 장치들이 “항상 작동되고 있는

(always-on)” 스마트폰 중심의 모바일 환경에서 중요한 문제로

떠오르기 시작했습니다. 즉, 전원이 켜져 있는 동안 스마트폰은 유휴

모드에서도 항상 연결 상태를 유지하고 iP 주소를 갖게 됩니다.

마지막 확장성 요소는 바로 eNodeb 팬아웃(fan-out)입니다. LTE에서는 MME가 eNodeb와 직접 통신을 해야 하기 때문에 특히 MME

풀링을 사용하는 경우에는 eNodeb의 수가 수천, 수만개에 육박할 수

있습니다. 풀링 아키텍처에서 모든 eNodeb는 3 - 4개의 MME와

통신할 수 있기 때문에 팬아웃이 크게 증가할 수 있습니다.

레거시 솔루션들과 달리, MobileNext Control Gateway는 처음부터

스마트폰을 염두에 두고 개발했으며 스마트폰의 요구에 맞춰 손쉽게

확장할 수 있습니다.

그림 3: MobileNext Control Gateway의 확장성 요소

MME(Mobility Management Entity) 기술이 등장함에 따라,

궁극적으로 데이터 플레인과 컨트롤 플레인이 완전히 분리될 것입니다

(이는 3G 구축의 다이렉트 터널에서 시작). 차세대 모바일 장치들은 2G,

3G 및 LTE 무선 기능을 갖추게 될 가능성이 높기 때문에 MobileNext

Control Gateway는 SGSN 모드와 PDN 게이트웨이 모드에서 동시에

작동할 수 있어야 합니다. 가입자들은 이들 무선 기술의 커버리지 범위를

넘나들기 때문에 컨트롤 플레인은 가입자들이 중단 없이 원활하게 서비스를

이용할 수 있도록 해야 합니다. 다중 모드에서 작동하는 장치 및 네트워크에

대한 요구는 앞으로도 오랫동안 계속될 것입니다.

그림 2: MobileNext Control Gateway

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장애 내구성

HA(High Availability)는 모든 컨트롤 플레인 솔루션에서 매우 중요

합니다. MobileNext Control Gateway는 다각적인 방식으로 이 문제를

해결하고 있습니다. 가장 강력한 방법 중 하나는 MobileNext Control

Gateway 풀(pool)이 서비스를 제공하는 유연한 아키텍처를 사용하는

것입니다. 풀을 구성하고 있는 MobileNext Control Gateway 중

하나에 문제가 발생하면, 스테이트풀 페일오버를 통해 다른 게이트웨이가

해당 작업을 인계 받습니다. MobileNext Control Gateway 아키텍처의

두 번째 이점은 보류 상태에 있는 게이트웨이의 모든 모듈에서 1:1 이중화를

사용한다는 것입니다. 다른 모든 모듈들도 1:N으로 백업할 수 있습니다.

장애 내구성을 갖춘 MobileNext Control Gateway의 마지막 이점은

서비스 중단 없이 업그레이드를 수행할 수 있다는 것입니다. 유지 보수

등으로 인한 서비스 중단도 용납되지 않는 모바일 네트워크에서 이는 필수

불가결한 기능이라고 할 수 있습니다.

Dynamic Tracking Area UpdateMobileNext Control Gateway는 LTE 구축을 위해 Dynamic

Tracking Area Update를 지원합니다. MME에서 핵심 기능 중

하나는 유휴 모드의 사용자를 호출하는 것입니다. 따라서, MME는

사용자의 위치를 파악할 수 있어야 합니다. 이는 모바일 장치가

정기적으로 “wake up”을 실행하여 사용자가 어떤 추적 영역에 있는지

확인하는 프로세스를 통해 수행됩니다. 추적 영역이 변경되면 모바일 장치는

MME에 메시지를 전송해 새로운 위치를 알려야 합니다. 패킷이 사용자에게

도착하면 MME는 해당 위치에 있는 사용자에게 호출 메시지를 보냅니다.

하지만 여기에는 많은 문제가 있습니다. 실제로 추적 영역이 매우 좁은 경우,

사용자가 이동할 때 마다 모바일 장치가 수없이 많은 추가 메시지를

전송해야 하며, 이에 따라 많은 시그널링 트래픽이 생성될 수 있습니다.

반대로 추적 영역이 너무 방대한 경우, 많은 기지국에 호출 메시지를

전송해야 하며 이에 따라 RF(Radio Frequency)리소스가 비효율적으로

사용되는 결과를 초래하게 됩니다.

이와 달리 MobileNext Control Gateway는 Dynamic Tracking

Area Update를 통해 사용자 이동 패턴에 대한 정보를 수집해 사용자의

이동을 예상할 수 있으며, 네트워크에서 가입자 별로 추적 영역을

다이내믹하게 수정할 수 있습니다. 그 결과, 호출 메시지 전송을 최적화하고

모바일 장치에서 보내는 시그널링 메시지와 기지국에서 보내는 호출

메시지를 최소화할 수 있습니다.

다중 PLMN 지원MobileNext Control Gateway에서는 다중 PLMN(Public Land

Mobile Network)가 지원되기 때문에 마치 각각 다른 이동 통신망

사업자에게 속해 있는 여러 많은 SGSN/MME처럼 가입자를 처리할 수

있습니다. 이는 널리 사용되고 있는 MVNo(Mobile Virtual Network

operator) 지원이나 RAN 공유에 매우 유용합니다. 각각의 가상

SGSN/MME들은 로밍, 인증 및 이동성 관리를 위해 제각기 통신망

사업자별 프로파일을 보유할 수 있습니다.

모든 세대 기술 지원많은 통신망 사업자들이 원하는 미래는 2G, 3G 및 LTE RAN이 동시에

구축되어 모든 세대의 기술이 지원되는 RAN입니다. MobileNext

Control Gateway는 이를 염두에 두고 2G bSC(base Station

Controller) 및 3G RNC(Radio Network Controller)에 손쉽게

연결하고, LTE 환경에서 eNodeb로 직접 연결할 수 있도록 설계

되었습니다. 모든 3GPP(Third-Generation Partnership Project)

RAN 기술을 위한 컨버전스형 이동성 관리 기능이 제공되기 때문에

구축을 크게 단순화시킬 수 있습니다. MobileNext Control Gateway는

RAN 수가 아니라, 동시 연결 사용자의 수에 따라 확장됩니다.

all-IP 지원오늘날 모바일 환경이 iP로 빠르게 전환되고 있는 상황에서, MobileNext

Control Gateway는 모든 코어와 RAN 접속 인터페이스 상에서 iPoE

(iP-over-Ethernet) 연결을 지원하는 진정한 all-iP 게이트웨이입니다.

요약MobileNext Control Gateway는 처음부터 스마트폰이 대세를 형성하고

있는 모바일 네트워크의 요구에 부합할 수 있도록 설계되었습니다. 2G,

3G 및 LTE RAN을 동시에 지원하며, 스마트폰이 주도하고 있는 모바일

환경의 요구를 충족할 수 있는 성능도 갖추고 있습니다. 뿐만 아니라,

뛰어난 확장성과 HA(High Availability), 업계 선도적인 기능 세트,

all-iP 아키텍처, 혁신적인 추적 영역 관리 방식 등이 요구되고 있습니다

이제는 “코어에서” 주니퍼 솔루션으로 새로운 차원의 모바일 네트워크

구축에 착수해야 할 때입니다.

주니퍼 네트웍스에 대하여주니퍼 네트웍스는 장비, 데이터센터, 컨슈머에서 클라우드에 이르기까지

네트워크 경제성과 사용자 경험을 대전환하는 혁신적인 소프트웨어

프로세서, 시스템 등을 통해 네트워크를 혁신하는 비즈니스를 전개하고

있습니다. 자세한 정보는 www.juniper.co.kr에서 확인할 수 있습니다.

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