오픈랜은 "무선 인터넷을 더 싸고, 빠르고, 쉽게 만들기 위한 새로운 방식" 입니다.

예를들어, 기존에는 핸드폰이 인터넷에 연결되려면 여러 장비들이 필요했는데, 그 장비들은 모두 같은 회사에서 나와야만 서로 잘 작동했습니다. 이걸 ‘벤더 종속성’이라고 하죠. 그래서 장비를 바꾸거나 고치기 어렵고, 비용도 많이 들었죠.

오픈랜은 이런 문제를 해결하기 위해서, 서로 다른 회사에서 만든 장비라도 쉽게 연결되도록 표준을 만들어서, 누가 만들었든 잘 작동하게 하는 기술입니다. 이걸 "개방형 아키텍처"라고 부릅니다.

 

 

I. 정의

오픈랜(Open Radio Access Network, O-RAN)은 기존 무선 접속망(RAN)의 폐쇄적 구조를 탈피하여, 장비 간 상호 운용성을 확보하고 소프트웨어 정의 기반의 가상화를 적용한 개방형 아키텍처 기술. 하드웨어와 소프트웨어를 분리하며, 벤더 종속성을 줄이는 것이 목적.

II. 핵심 기술

1) O-RAN 아키텍처 구성

구성요소
설명
예시
O-CU (Centralized Unit)
- RRC, PDCP 계층을 처리하는 중앙 집중식 제어 장치. Control Plane과 User Plane으로 구분
- 통신을 어떻게 할지 관리하고, 데이터가 어디로 가야 하는지 알려주는 역할
O-DU (Distributed Unit)
- RLC, MAC, High PHY 계층의 실시간 처리 담당. O-RU 근처에 위치하여 분산처리 수행.
- O-CU와 O-RU 사이에서 데이터를 계산하고 연결해 주는 역할
O-RU (Radio Unit)
- RF 신호의 디지털 변환 및 전송 담당. Low PHY, RF Front End, Beamforming 기능 수행.
- 직접 통신하고, 전파를 디지털 신호로 바꿔주는 역할
RIC (RAN Intelligent Controller)
- Near-RT RIC: 단말 수준 자원 제어, 핸드오버, QoS 제어 등 실시간 제어 기능 수행
- Non-RT RIC: 정책 관리, AI 기반 분석 등을 통한 비실시간 제어 기능 수행
전체 네트워크를 더 효율적으로 관리
(지능형 제어기)
Fronthaul
- O-RU와 O-DU 간의 디지털 데이터 전송 링크로, 개방형 표준을 통해 고속·고효율의 데이터 전송 실현
연결 기술

 

2) 기술적 특성

- 하드웨어 독립성 확보

- 다양한 벤더 장비 간 호환성 보장

- 가상화 및 클라우드 기반 네트워크 운영 가능

 

III. 기술 활용 방안

활용 방안
세부 내용
유연한 네트워크 설계
산업별 다양한 요구사항(예: 스마트시티, 자율주행)에 맞춘 맞춤형 설계 가능
비용 절감
COTS(기성품) 하드웨어 사용 및 벤더 경쟁 유도에 따른 인프라 구축 비용 절감
보안 강화
네트워크 구성요소 및 데이터 흐름에 대한 가시성 확보, 취약점 탐지 용이
생태계 확대
다수 기업과 개발자 참여를 통한 기술 혁신 촉진 및 글로벌 협력 가능성 확대

 

IV. 기술 발전 방안

1) 정부 정책 및 지원

- ORIA(Open RAN Industry Alliance) 주도의 테스트베드 구축, 국제 인증 체계(K-OTIC) 운영

2) R&D 전략

- 중장기 기술개발 로드맵 수립 (도입기–성장기–성숙기)

- 5G에서 6G로의 연계 R&D 추진

3) 국제 공동 연구

- 표준화 선점을 위한 글로벌 협력

- 주요 국가와의 공동 기술개발 및 표준 정립

4) 보안 대응 전략

- 제로트러스트 기반 접근제어, SBOM 기반 위협 분석

- AI 기반 모니터링 및 적대적 학습 대응 기술 확보

 

V. 기존 RAN과 O-RAN 비교

구분
기존 RAN
O-RAN
공급 방식
단일 벤더
다중 벤더
플랫폼 구조
공급사 종속, 고비용
소프트웨어 정의, 화이트박스 기반
제어 구조
통합형
분리형(Open API 기반)
적응성
고정 제어 로직
네트워크 조건 기반 유연한 프로그래밍 가능

 

 

VI. O-RAN 정리

항목
내용
정의
하드웨어-소프트웨어 분리를 기반으로 한 개방형 무선 접속망 아키텍처
핵심 구성요소
O-CU, O-DU, O-RU, RIC (Near-RT / Non-RT)
핵심 기술
가상화, 개방형 Fronthaul, 소프트웨어 정의 네트워크, AI 기반 자원 제어
활용 방안
비용 절감, 유연한 네트워크 설계, 보안성 확보, 생태계 확대
발전 방안
정부 정책 지원, 기술 R&D 추진, 국제 공동 연구, 보안 체계 고도화
기존 RAN과 차이점
폐쇄형 → 개방형, 단일 벤더 → 다중 벤더, 고정 로직 → 동적 제어

 

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네트워크에서는 데이터 손실이나 지연을 방지하기 위해 흐름 제어 (Flow Control)가 중요한 역할을 합니다. OSI 7계층 중 2계층(데이터 링크 계층)과 4계층(전송 계층)에서만 흐름 제어가 이루어지며, 각 계층마다 제어 방식에 차이가 있는데요, 흐름 제어의 개념과 계층별 차이를 정확히 이해하면 문제가 나왔을때 잘 작성하실 수 있을거라고 생각합니다.

 

 

흐름 제어 (Flow Control)

 

1. 정의

- 흐름 제어(Flow Control)는 송신 측과 수신 측의 데이터 처리 속도 차이로 인해 발생하는 데이터 손실을 방지하기 위한 제어 기법.

- OSI 7계층의 4계층 (전송 계층)뿐만 아니라, 2계층 (데이터 링크 계층)에서도 흐름 제어 기능이 수행.

 

2. 계층별 흐름 제어

(1) 4계층 (전송 계층) 흐름 제어

- 종단 간(end-to-end) 제어를 수행

- TCP 프로토콜을 통해 구현되며, 슬라이딩 윈도우 (Sliding Window) 기법이 핵심

- 네트워크 경로 전체의 데이터 흐름을 조절하여 대규모 트래픽 제어에 효과적

(2) 2계층 (데이터 링크 계층) 흐름 제어

- 인접한 노드 간(Point-to-Point) 제어를 수행

- 일반적으로 Stop-and-Wait 방식과 슬라이딩 윈도우 방식이 사용

- 4계층에 비해 단순한 구조로, 링크 단위의 데이터 흐름 제어에 집중

 

3. 슬라이딩 윈도우 (Sliding Window) 기법

(1) 개념

- 송신 측은 수신 측이 설정한 윈도우 크기만큼 데이터를 전송한 후, ACK (확인 응답)을 받아야 다음 데이터를 전송 가능

- 윈도우 크기는 네트워크 상태에 따라 동적으로 변경

- 윈도우는 전송이 완료된 데이터의 경계를 기준으로 Slide (이동) 하며 계속 확장되거나 축소

(2) 주요 특징

- 윈도우 크기 = min(수신 윈도우 크기, 혼잡 윈도우 크기)

- 윈도우 열림: 수신 측이 ACK를 보내면 윈도우의 경계가 오른쪽으로 이동하여 추가 데이터 전송 가능

- 윈도우 닫힘: 전송한 데이터가 확인될 경우, 해당 데이터는 더 이상 송신 측에서 관리하지 않아 윈도우가 닫힘

 

4. 흐름 제어 중 발생 가능한 문제

- Silly Window Syndrome: 수신 측이 작은 크기의 데이터를 자주 보내는 경우 비효율적인 데이터 전송 발생

해결 방안: 일정 크기 이상의 데이터가 쌓일 경우에만 ACK 전송

 

5. 슬라이딩 윈도우 활용 방안

- 윈도우 크기 최적화: 트래픽 상태를 실시간으로 감지해 윈도우 크기를 조절함으로써 최적의 데이터 흐름 유지

- Silly Window Syndrome 방지: ACK 전송 간격을 조정하여 작은 패킷의 과도한 전송 방지

- QoS 연동: 중요 데이터의 우선 전송을 통해 대역폭을 효율적으로 사용

 

6. 계층별 흐름제어 비교

구분
4계층 (전송 계층)
2계층 (데이터 링크 계층)
제어 범위
종단 간 (End-to-End)
인접한 노드 간 (Point-to-Point)
주요 기법
슬라이딩 윈도우 (Sliding Window)
Stop-and-Wait, 슬라이딩 윈도우 (단순 버전)
프로토콜
TCP, UDP
HDLC, PPP 등
흐름 제어 초점
전체 네트워크 경로 상의 데이터 흐름 제어
두 노드 간의 링크 흐름 제어
속도 조절 능력
혼잡 제어와 연계되어 동적 조절 기능이 강력
단순히 ACK 기반의 제한적인 흐름 제어

 

7. 흐름제어 요약

구분
설명
정의
송신 측과 수신 측의 데이터 처리 속도 차이를 조절하는 기술
핵심 기법
슬라이딩 윈도우 (Sliding Window)
윈도우 크기
min(수신 윈도우 크기, 혼잡 윈도우 크기)
윈도우 열림
ACK 수신 시 윈도우의 오른쪽 경계 이동
윈도우 닫힘
데이터 전송 완료 후 더 이상 관리할 필요 없는 데이터 제외
계층별 특성
4계층: 종단 간 흐름 제어 / 2계층: 노드 간 흐름 제어
문제 상황
Silly Window Syndrome
해결 방안
일정 크기 이상의 데이터가 쌓일 경우에만 ACK 전송

 

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Web 3.0은 인터넷의 새로운 형태로, 더 똑똑하고 개인 맞춤형 서비스를 제공하는 웹을 의미합니다. 쉽게 말하면, 인터넷이 더 똑똑해져서 사람들의 필요에 맞게 정보를 찾아주고 도와주는 방식이라고 생각하면 됩니다.

예시)

Web 1.0신문 : 정보만 읽을 수 있고, 독자가 의견을 남기거나 참여할 방법이 없음

Web 2.0SNS : 사람들과 소통하며 콘텐츠를 함께 만들어가는 환경

Web 3.0AI 비서 : 사용자가 무엇을 원하는지 파악해 알아서 정보를 찾아주고 맞춤형으로 제공

[핵심 개념]

- 시맨틱 웹 (Semantic Web) : 컴퓨터가 사람의 언어를 이해하고 적절한 정보를 찾아주는 기술

- 지능형 에이전트 (Intelligent Agent) : 자동으로 정보를 찾아서 분석해주는 프로그램

- 상황인식 컴퓨팅 : 사용자가 처한 상황을 인식해 알맞은 정보를 제공하는 기술

- 블록체인 : 데이터를 안전하게 저장하고 탈중앙화된 방식으로 관리하는 기술

- 개인화 (Personalization) : 사용자에 맞게 정보를 맞춤 제공하는 서비스

[Web 3.0의 주요 특징]

- 소통 : 다양한 사람과 정보를 빠르게 공유할 수 있음.

- 융합 : 웹과 모바일 등 모든 기기에서 정보가 자연스럽게 연결.

- 개인화 : 사용자가 원하는 정보만 골라서 제공.

- 탈중앙화 : 데이터를 특정 회사가 독점하는 게 아니라, 사용자 스스로 소유.

- NFT, 메타버스 등 최신 기술과 연결돼 새로운 경제활동이 가능.

[중요 키워드]

시맨틱 웹 (Semantic Web) / 검색 서비스 구조 / 지능형 에이전트 (Intelligent Agent) / 상황인식 컴퓨팅

소통 / 융합 / 개인화 / 블록체인 / NFT / 메타버스 / DAO (Decentralized Autonomous Organization)

※ DAO (Decentralized Autonomous Organization) : DAO는 탈중앙화 자율 조직이라는 의미입니다. 쉽게 말하면, 회사를 운영하는데 사장이나 관리자 없이, 규칙을 자동으로 실행하는 시스템이라고 생각하시면 됩니다.

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