한국전자통신연구원, 세계최초 '초저지연·무손실' 통신 기술 개발

지연시간 10만분의 1초 이하 보장…세계 최초로 대용량 전달망 시스템에 적용

▲미래네트워크선도시험망 (사진제공=한국전자통신연구원)

국내 연구진이 통신망에 트래픽이 몰려도 지연 시간이 늘어나지 않고 데이터 손실도 방지할 수 있는 기술을 개발했다. 이를 통해 진정한 5G 실현을 위한 초저지연 네트워크 인프라를 구성하는데 큰 도움이 될 전망이다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 '시간확정형 네트워킹(DetNet) 핵심기술'을 미래 네트워크 선도시험망(KOREN)에 연동하는 시험에 성공했다고 10일 밝혔다.

이 기술을 활용하면 네트워크를 통해 원거리에서 연결된 기기 간 데이터 전달 시간을 최소화함과 동시에 예측 가능하고 데이터 손실이 없어 정밀한 제어가 가능하다. 원격제어, 원격의료, 스마트 팩토리, 드론제어 등 산업 분야와 원격 가상현실(VR), 홀로그램 통신 등 초실감 서비스에 많은 활용이 이뤄질 것으로 보인다.

ETRI는 한국정보화진흥원(NIA)과 함께 지난 10월 말부터 2주 동안 대전-서울 간 왕복 430㎞에서 광전송 시스템을 연결하는 노드(Nodeㆍ네트워크에서 연결포인트로 광전송시스템을 연결하는 지점)간 기가(Gbps)급 데이터 전송 시연에 성공했다.

현재 인터넷을 구성하는 패킷 데이터 뭉치로서 정보의 송수신 과정에서 기준이 되는 단위 장비들은 간섭이 발생하면 트래픽을 전달하는 과정에서 얼마나 지연이 발생할지 알 수 없다. 또한 네트워크 장애가 발생하면 이를 복구하는 통상 50㎳ 이하의 복구 시간 소요 과정에서 전달 중이던 정보가 손실된다. 복구를 하더라도 정보를 다시 보내야 하는 등 부가 작업이 필요해 서비스 품질이 떨어진다.

▲미래네트워크선도시험망 (사진제공=한국전자통신연구원)

ETRI가 개발한 기술은 트래픽이 폭주하는 상황에서도 최대 지연 시간이 정해져 있다. 덕분에 아무리 늦어도 노드당 10㎲ 이하(10만분의 1초)의 지연 시간으로 데이터를 전송할 수 있다. 또한 전송 중 네트워크에서 장애가 발생하더라도 데이터 손실 없어 추가 지연이나 중요 정보 유실을 근본적으로 차단 가능하다.

특히 연구진은 근거리망(LAN)에 국한된 기존 기술 시간민감형 네트워킹(TSN)을 개선, 보다 넓은 범위인 전국 규모의 기업망에서도 통신이 가능하도록 개발했다.

현재 이 기술은 인터넷 국제 표준화 단체(IETF)에서 표준화 작업이 진행 중이다. 이로써 ETRI는 해당 기술을 세계 최초로 대용량 전달망 시스템에 적용 가능한 형태로 개발하고 현장 실증에도 성공하면서 기술력을 선도하고 있음을 입증했다.

기존에도 연구진은 기기 간 통신 대역폭을 보장하는 기술을 개발해 광 전송 산업체에 기술을 이전, 통신망과 공공망, 기관들의 자가망 등에 상용화를 이룬 바 있다. 이번 ETRI가 개발한 성과를 더하면 지연시간은 물론 무손실까지 보장할 수 있어 융합형 네트워크 인프라 구축을 위한 핵심 기술로 자리매김할 전망이다.

▲시간확정형 패킷전달 모듈 (사진제공=한국전자통신연구원)

연구진은 이번 기술이 ETRI가 코위버, 우리넷 등 중소기업과 SK텔레콤과의 공동연구를 통해 개발한 뎃넷(DetNet) 연구 시제품 뿐만 아니라 중소기업의 시간 민감형 네트워크(TSN) 스위치까지도 연동해 시험에 성공했다는데 큰 의미가 있다는 설명이다.

향후 연구진은 노드당 지연 시간을 4㎲ 이내(100만분의 4초)로 줄여 현재보다 2.5배 지연 성능을 개선하고 장애가 다중으로 발생해도 손실이 없도록 고도화할 계획이다. 아울러 전송시간도 기존 1기가 급에서 10기가(Gbps)급 이상으로 끌어올린다는 방침이다.

또한 초저지연·무손실 보장 네트워킹 핵심기술 개발과 시간-확정형, 고신뢰 네트워크 기술 국제 표준화를 추진하면서 국내 전송산업체 등에 기술 이전도 계획 중이다. 이 기술은 2017년부터 과학기술정보통신부 ETRI 연구개발 지원사업인 '안전한 무인이동체를 위한 ICT 기반기술 개발' 일환으로 연구됐다.

ETRI 초저지연네트워크연구실 정태식 실장은 “차세대 네트워킹 핵심기술인 초저지연·무손실 패킷전달 핵심기술을 조기에 확보했다"며 "앞으로 경제 효과는 물론 융합산업의 동반 성장을 주도할 수 있는 계기를 마련했다”고 말했다.