오픈소스 기반의 5G 네트워크 데이터 분석 기능 설계 및 구현
Design and Implementation of 5G Network Data Analytics Function Based on Open Source Software
- 주제(키워드) 5G , Network Automation , NWDAF , AI/ML
- 발행기관 고려대학교 대학원
- 지도교수 백상헌
- 발행년도 2023
- 학위수여년월 2023. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 대학원 전기전자공학과
- 세부전공 통신 및 네트워크
- 세부분야 해당없음
- 원문페이지 41 p
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/korea/000000270210
- UCI I804:11009-000000270210
- DOI 10.23186/korea.000000270210.11009.0001440
- 본문언어 한국어
초록/요약
네트워크 자동화를 위한 다양한 연구가 진행됨에 따라 AI/ML 기술의 발전에 힘입어 3GPP 는 5G 모바일 네트워크 내에 Network Data Analytics Function(NWDAF)를 도입했다. NWDAF 는 5G 네트워크 내부의 데이터를 수집하고 분석하는 5G 코어 네트워크 기능 중 하나이다. NWDAF 관련 표준화 및 연구가 활발하게 진행되고 있는데 NWDAF 의 구조 및 인터페이스에 대한 표준화 더불어 NWDAF 의 성능을 향상시키기 위한 다양한 연구가 진행중이다. 하지만 NWDAF 의 개발은 아직 초기 단계이며 이를 구현함에 있어서는 3GPP 표준에 대한 고려와 함께 적절한 AI/ML 모델의 선택이 필요하다. 본 논문에서는 3GPP 표준을 기반으로 NWDAF 를 구현하고 오픈소스와 연동해 전체적인 5G 네트워크를 설계한다. 이때 NWDAF 의 기능을 학습 기능과 추론 기능으로 분리해 분석 서비스와 머신 러닝 프로비저닝 서비스를 제공하는 NWDAF 를 각각 구현한다. 또한 이를 기반으로 테스트베드를 구축해 중복 전송을 위한 분석을 수행해 분석 결과를 SMF 에게 전달한다. NWDAF 가 제공하는 분석 값을 기반으로 중복 전송을 수행했을 때 패킷 드롭률이 감소할 수 있음을 보인다.
more초록/요약
As network automation in fifth-generation(5G) mobile networks progressed, 3GPP introduced Network Data Analytics Function (NWDAF) with the development of artificial intelligence (AI) and machine learning (ML) technologies. NWDAF is one of the 5G core network functions that collects and analyzes data in the 5G networks. Standardization on the structure and interface of NWDAF is widely conducted and research efforts to improve the performance of NWDAF are actively ongoing. However, the development of NWDAF is still in its early stages and the implementation requires consideration of 3GPP standards as well as the selection of appropriate AI/ML models. In this paper, we implement NWDAF in compliance with the 3GPP standard and design an overall 5G network in conjunction with open source software(i.e., free5GC and UERANSIM). Our NWDAF, which provides analytics services and machine learning provisioning services, is implemented by separating the functions of NWDAF into training functions and inference functions, respectively. In addition, we designed NWDAF testbed to perform analytics for redundant transmission and send the analytics results to SMF. And then we show that the packet drop rate decreases when the redundant transmission is activated based on the analytics results provided by NWDAF.
more목차
초록 i
ABSTRACT iii
목차 v
표 목차 vi
그림 목차 vii
1장. 서론 １
2장. 관련 연구 및 배경 ４
2.1 NWDAF 관련 연구 ５
2.2 NWDAF 표준화 동향 ６
3장. NWDAF 구현 １４
3.1 NWDAF 내부 구조 １４
3.2 NWDAF 의 기능 １７
4장. Case study: 중복 전송을 위한 분석 ２１
4.1 테스트베드 환경 ２１
4.2 동작 과정 ２３
4.3 실험 결과 ２５
5장. 결론 ２９
참고문헌 ３０
