삼성전자 5G Core CNF를 위한 클라우드 여정 이야기 - 최우형 AWS 솔루션즈 아키텍트 / 구동영 프로, 삼성전자 :: AWS Summit Seoul 2021

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최우형
솔루션즈 아키텍트
AWS
구동영
프로
삼성전자
삼성전자 5G Core CNF를 위한
클라우드 여정 이야기

5G 메가트렌드
AWS 클라우드 기반의 5G 아키텍쳐
삼성전자 5G CNF 클라우드 여정과 사례
맺음말
Agenda

5G 메가트렌드

Mobile Communication 진화
1G 2G 3G 4G 5G
1980 1990 2000 2010 2019
아날로그
모빌리티
디지털 SMS 인터넷 MMS
HD Video
영상통화
모든 것들과
연결성 구현

5G 환경에서의 기술적 변화
NR (New Radio)
새로운 라디오 주파수
Edge
엣지
Core Network Evolution
코어 네트워크 변혁

5G 시대의 핵심 도전 기술 과제
응답속도 확장성/유연성
단일관리
오케스트레이션

고성능/초저지연을 요구하는 환경 변화
High-band
24-48 GHz
Mid-band
1-7 GHz
Sub 6GHz
Low band
Sub 1GHz
고성능
초저지연
적은 커버리지
넓은지역
커버리지
FCC, IMT-200 ,5G-wiki

확장성과 유연함을 요구하는 기술 변화
Past Today Future
전통적인 환경
베어 메탈 서버
가상화
가상 머신 (VMs)
웹 스케일
가상 머신 & 컨테이너
NE
1
Application
Compute
Network
Storage
NE
2
NE
n
Application
Compute
Network
Storage
Application
Compute
Network
Storage
NE 1 NE 2 … NE n
NE 1 NE 2 NE n
가상화 계층
컴퓨팅 네트워크 스토리지
PNF VNF CNF

AWS 5G 기반 클라우드 아키텍쳐 소개

AWS 5G 아키텍쳐 모델
NDC & RDC
MDC
LDC
Radio Site
Region
VPC
Region
VPC

삼성전자 5G CNF 클라우드 여정과 사례

클라우드 네이티브
(Cloud Native)
Common
Core
Stateless
아키텍쳐
자동화
(Automation)
네트워크
슬라이싱
상용 환경
검증
삼성전자 5G Core 소개

2016 2017 2018 2019 2020 2021
AWS 기반 MCPTX 개발/시연
AWS 기반 5G Core CNF 개발
국내, 일본, 북미 등 사업자 대상 5G Core
CNF Demo/ Trial
삼성전자 5G Core History

On Prem 기반 CNF 클라우드 기반 CNF
오픈 소스 기반의 관리
한정된 자원 확장성
MSA 환경 구성의 복잡성
COVID-19 환경의 비지니스 이슈
설치 / 구성/ 관리 편의성
자원의 효율적인 확장
MSA 환경의 안정성
언택트 시대를 위한 환경
삼성전자 5G Core CNF 여정 소개 – 클라우드

AWS EKS 기반의 관리형 K8s 사용
AWS 다양한 서비스 활용
개발자 친화적 환경
Amazon Elastic
Kubernetes Service
Amazon Elasticsearch
Service
Amazon
CloudWatch
Amazon Elastic
Container Registry
AWS Fargate
Amazon ElastiCache Amazon DynamoDB Amazon Elastic
File System
Elastic Load Balancing
삼성전자 5G Core CNF – AWS 기반 장점 활용

비지니스 요구사항에 민첩한 대응
최적의 투자 효용성
코드기반의 자원 관리
삼성전자 5G Core CNF – 비지니스적 장점

M5 M5
AMF PoD(n) SMF PoD(n) NRF PoD(n) NSSF PoD(n)
NLB AMF NLB SMF NLB NRF NSSF NRF
C5 C5 C5
EKS – UPF Cluster
Cisco
CSR1KV
Worker Node
Monitoring
Metric
Log
Monitoring
InternetGateway
Container Insight
M5 M5 M5 M5 M5 M5 M5 M5
GTP-U
BGP Peering
F5
BigIP
F5
BigIP
PFCP
SCTP/PFCP
M5
EKS – EMS Cluster
M5
M5
Monitoring
VPC
Privatesubnet
Publicsubnet
Worker Node
4 5GCore관리 클러스터
Worker Node
3 5GCore데이터부클러스터
2 5GCore제어부 클러스터
Simulator(RAN)VPC
Publicsubnet
M5 M5
1
TransitGateway
1 Radio/Access 영역
2 5G Core 제어부 영역
3 5G Core 데이터 영역
4 5G Core 관리 영역
삼성전자 5G Core CNF AWS 아키텍쳐 소개

5G Core 제어부 구간의 프로토콜 처리 이슈
EKS – AMF PoD
10.10 10.20 10.30
EKS – SMF PoD
20.10 20.20 20.30
EKS – UPF PoD
30.10 30.20 30.30
N1,2: SCTP
SBI
N4: PFCP
N6
UE
사용자 단말
Access/RAN
VPC
5G Core CNF 환경에서 통신
프로토콜 지원 이슈
AWS Market Place를 통한
솔루션 검토
AWS EKS 아키텍쳐 고도화 구현
5G Core 제어부
5G Core 데이터부
삼성전자 5GCoreCNFAWS아키텍쳐 소개 – 구조개선

5G Core 제어부 통신 구조 개선
EKS – AMF PoD(n)
10.10 10.20 10.30
EKS – SMF PoD(n)
20.10 20.20 20.30
EKS – UPF PoD(n)
30.10 30.20 30.30
N1,2: SCTP
SBI
N4: PFCP
N6
UE
사용자 단말
Access/RAN
VPC
NLB
F5
BigIP
F5
BigIP
F5 BigIP 기반의 SCTP, PFCP 프로토콜 처리
AWS EKS VPC CNI 기반 확장성 적용
EKS Worker Node 라우팅 추가
5G Core 제어부

GTP-U
Tunnel
5G Core 데이터부 통신 구조 개선
EKS – AMF PoD(n)
10.10 10.20 10.30
EKS – SMF PoD(n)
20.10 20.20 20.30
EKS – UPF PoD(n)
30.10 30.20 30.30
N1,2: SCTP
SBI
N4: PFCP
N6
UE
사용자 단말
VPC
5G Core 제어부
NLB
F5
BigIP
F5
BigIP
RAN
GTP-U
Tunnel
GTP-U
Tunnel
데이터 처리 구조 개선 요구
AWS MarketPlace를 통한
Cisco CSR1KV 디자인
Cisco
CSR1KV

VPC
AWS Lambda EKS 환경에서 데이터 처리 성능 향상
요구
Lambda & Node taint 조합을 통한
성능 개선
EKS – SMF PoD(n)
EKS – UPF DPDK PoD(n)
EKS – UPF DPDK PoD(n)
GTP-U
Tunnel
RAN
GTP-U
Tunnel
GTP-U
Tunnel
UE
사용자 단말
VPC CN기반 ENI
DPDK 용 ENI
* DPDK : Data Plane Development Kit
Cisco
CSR1KV
5G Core 데이터부 통신 고성능 구조 개선

AWS와 함께 5G Core CNF를 구축한 이후 변화들
비용 절감
GLOBAL
비지니스를 위한
효과적 기술 확보
5G Core 기반
다양한 플랫폼 확보 업계 선도적 기술 확보
VNF, CNF
AWS 기반 Cloud
AWS 글로벌 인프라를
활용한 5G Core의
신속한배포
On Demand 형태의
데모와 기술 개발 집중
업계 최상의 IaC 기반
최적화된 5G Core CNF
기술 확보
삼성전자 5G Core CNF 구축 이후 ….

하이브리드형 디자인
IaC 기술 내재화
AWS Outpost 기반
5G MEC용 플랫폼 구축
5G Core 고성능,
고가용성 확보를 위한
시험과 디자인
북미 / 일본
Cloud 기반
사업 추진 중
5G Core
기술 고도화
5G MEC 고성능/고가용성 글로벌
비지니스 확대
01 02 03 04
삼성전자 5G Core CNF – 2021년 계획

맺음말

통신사
Backhaul
Network
AWS 기반 5G 이동통신 서비스 모델 및 사례
RAN/Access
UE
DU/CU
Snowcone
Snowball Outpost Outpost
5G
MEC
Outpost
S3 EBS EC2 EKS
5G
Core
통신사 DU/CU
통신사 UPF
UPF on Outpost
S3 EBS EC2 EKS
RAN/Access
UE
BSS/OSS
S3 EBS EC2 EKS Cloud
watch
RDS DynamoDB
CodePipeline Athena Glue SageMaker
5G
Core
AMF,SMF on AWS
S3 EBS EC2 EKS
통신사
Control Plane
Data
통신사 망
Wavelength
App App ISP
Cloud,
YouTube,
Netflix

AWS는 5G 환경의 초고속,초저지연,초연결 시대를 위해
클라우드 기반의 혁신적인 5G 이동통신 서비스 모델을
통신산업군 고객들과 함께 만들어 가고 있습니다.

여러분의 소중한 피드백을 기다립니다.
강연 종료 후, 강연 평가에 참여해 주세요!

감사합니다

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