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손장우 (Harrison Jangwoo Son)
넷매니아즈 | (주)엔앰씨컨설팅그룹 대표이사 |
현재, 5G를 넘어 6G로 향하는 이동통신 진화 과정에서 AI-RAN은 가장 주목받는 핵심 키워드 중 하나다. 단순히 “RAN에 AI를 붙인다”는 개념을 넘어, 무선망 자체를 AI 중심으로 재설계하려는 시도라는 점에서 의미가 크다. 이번 글에서는 AI-RAN의 개념을 정리하고, 실제 데모/시연 사례 분석을 통해 AI-RAN이 무엇이고, 무엇을 하려고 하는지 살펴본다.
<AI-RAN: 이동통신망의 진화 - 이동통신 기지국에 AI 침투/AI의 이동통신망 접수>
이통사 무선 액세스망 (RAN)은 D-RAN -> C-RAN -> vRAN -> O-RAN으로 진화하다가 최근 AI를 RAN에 적용한 AI-RAN으로 진화중임
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일본 소프트뱅크(손정의)과 미국 엔비디아(젠슨황)가 주도하여 2024년 결성된 AI-RAN Alliance에서 AI-RAN의 개념과 Use case를 정의하고 있다. AI-RAN Alliance는 MWC 2024, MWC 2025, MWC 2026 등의 행사에서 이들과 함께하는 에코시스템이 함께 구현한 AI-RAN 솔루션을 시연하며 AI-RAN의 가능성을 입증해 나가고 있다.
AI-RAN Alliance는 엔비디아(NVIDIA), 암(Arm), 소프트뱅크, T-Mobile, Nokia, 에릭슨, 삼성전자, Microsoft, Deepsig 등 11개 글로벌 통신 및 IT 기업들이 창립했으며 26년 1월 현재 회원사는 109개사에 이른다. 국내 이통 3사도 회원사이다.
AI-RAN Alliance의 핵심 목표는 RAN (기지국)에 AI를 결합하여 무선 통신 성능을 극대화하고 (AI for RAN), AI 응용 기반의 새로운 비즈니스 가치를 창출하는 것 (AI and RAN, AI on RAN)이다. |
AI-RAN Alliance에서 제시하는 AI-RAN의 세 가지 핵심 개념이 AI for RAN, AI on RAN, AI and RAN이며 이에 관해 알아보자.
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AI-RAN |
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AI for RAN Spectral Efficiency |
AI and RAN Asset Utilization |
AI on RAN New Applications |
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Concept 이게 뭔가?
AI RAN Alliance 정의 |
목적: AI/ML(머신러닝)를 활용해 RAN 성능을 개선하고 최적화함. 기존 RAN에 적용하던 Rule- based 알고리즘이 아닌 AI/ML 모델(데이터 기반 학습과 추론)을 기지국에 심어 기지국 성능을 고도화함.
주요예제: AI/머신러닝 기반 - 채널 추정/간섭 제어/MAC 스케쥴링/빔포밍 최적화/전력제어
효과: UE의 통신 품질이 높아지고 이통사의 통신망 투자비, 운용비용이 절감됨
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목적: RAN 워크로드와 AI 워크로드가 하나의 컴퓨팅 자원(RAN 서버)를 공유하여 자원의 활용도 을 높임: GPU와 메모리 자원 이용율 최적화.
주요예제: 심야시간 또는 베드타운의 낮시간대 처럼 통신량이 적을 때 RAN 서버의 자원을 외부 기업에 AI 연산용(AI Training 이나 AI Inferecing)으로 대여 - RAN 서버 유휴 자원 판매 로 신규 수익 창출
효과: 통신 트래픽이 적을 때는 GPU 자원을 AI 컴퓨팅에 활용하는 식으로 자원 효율성이 극대화 (유휴 자원을 유연하게 분배하여 전체적인 소유 비용(TCO)을 낮춤)
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목적: RAN에서 AI 응용 서비스를 실행해 기업 또는 개인에게 판매하여 새로운 수익 창출
주요 예제(주로, AI Inferencing): 실시간 영상 분석, 자율주행, 원격 수술 보조, 실시간 로봇 제어, AR, LLM, 기업용 RAG, Agentic AI
효과: RAN에 접속한 단말 대상으로 RAN 서버에 서 AI 서비스를 제공하므로 초저지연 AI 서비스 제공 가능
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AI RAN Alliance / SoftBank의
AI-RAN 개념설명
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AI에 의한 RAN의 고성능화 [주파수 효율 향상]
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RAN과 AI의 설비 공통화 [설비 이용 효율 향상]
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Edge AI 애플리케이션 [신규 서비스]
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Nvidia의 AI-RAN 개념 설명
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• AI-algorithms for RAN performance improvement • Site specific learning & optimizations for spectral efficiency
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• Common infrastructure to run AI and RAN workloads • Orchestration & dynamic workload distribution between AI and RAN
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• Network-differentiated connectivity • Local breakout of AI traffic for enhanced Quality of experience
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1. AI on RAN
2026년 4월, 일본 이통사인 KDDI는 도쿄의 KDDI 본사내 LAWSON 편의점에 삼성의 NIS (Network in a Server)를 도입하여 Private 5G망을 구축하고 AI-on-RAN PoC를 수행했다. 이번 PoC에서는 KDDI종합연구소에서 개발한 Intelligent Robot Control과 NEC의 AI Video Analytics라는 두 가지 소매점용 응용으로 제시했다.
이번 시연에 사용된 AI-RAN서버인 삼성 NIS는 슈퍼마이크로 범용서버에 AMD EPYC CPU와 NVIDIA L4 GPU 카드가 탑재된 형태로 단일 서버에서 5G Core, 5G vCU, vDU와 AI 응용이 실행된다(AMD CPU: 5G Core, 5G vRAN, GPU: AI 응용)
비용과 속도: 새로운 대규모 투자없이 기존 기지국 자산을 활용하여 GPU 카드만 추가하여 신속하게 Edge AI 기반을 구축할 수 있다는 것이 KDDI가 주장하는 AI-RAN (NIS)의 핵심 포인트임.
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미국의 T-Mobile(이통사)과 NVIDIA는 GTC 2026 행사에서 Nokia와 Physical AI agent 개발사들과 협력하여 Nokia의 5G S/W와 AI agent 개발사들의 AI agent(스마트 시티 운영, 전력선 자동 검사, 비전 기반 시설 관리, 실시간 산업 안전)를 T-Mobile의 5G망의 분산형 에지(AI-RAN)에서 시범운영한다고 발표함(장소: 산호세 시). AI on RAN
단순한 CCTV Vision AI이면 영상을 분석해 교차로에 사고 발생을 인지하고 보고하는 것으로 끝이다. 그러나, Agentic AI는 스스로 문제를 해결한다. 이 사례에서 Operation Agent는 사고 발생이 모니터링되면 Simulation Agent를 호출하여 최적의 대안을 찾아내어 실제 물리세계의 신호등 신호 변경을 요청하여 문제를 해결함
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VLM (Vision-Language Model)을 통한 로봇 이동 제어를 온디바이스는 "GPU 성능 부족"으로 실패하고, 클라우드는 "네트워크 전송 지연"으로 실패하며, 엣지(AI-RAN Over 5G)만이 두 문제를 동시에 해결할 수 있다는 것이 핵심임
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AI on RAN 이 실증의 핵심은 로봇이 주위 상황을 인식하고 움직이기 위한 방대한 컴퓨팅을 로봇 본체에서 수행할지, 아니면 통신망 에지에 있는 외부 서버(AI-RAN 서버의 MEC)에서 수행할지를 상황에 따라 실시간으로 전환하는 '동적 AI 오프로드' 기술임
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AI on RAN 2025년 12월 일본 도쿄에서 개최된 국제 로봇전에서, 이통사인 SoftBank와 산업용 로봇 제조사인 야스카와 전기는 AI-RAN (MEC)와 AI 로보틱스를 조합한 Physical AI 데모를 공개했다: MEC AI가 빌딩내 로봇군을 관리, 제어
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Demo 주체: ARM, Tannera, Effinet, Phluido
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초저지연 LLM: SoftBank는 로봇에 탑재된 센서 정보를 기반으로, 실시간으로 로봇의 동작 생성을 수행하는 AI (초저지연 LLM)를 개발함 (NVIDIA AI Enterprise 활용하여 개발)
의미: 로봇 외부의 이통망 에지에서 구동되는 LLM 이 로봇의 동작을 실시간 제어할 수 있음을 보여줌
2025.03
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Softbank는 RAG의 편의성과 정확성을 향상 시키는 여러 기술을 탑재한 엔터프라이즈용 RAG 애플리케이션을 개발했다. 엔터프라이즈 데이터를 통합하면 최신 사내 정보를 기반으로 답변을 생성할 수 있으므로 회사 업무에 특화된 작업을 생성 AI에 맡길 수 있다. 데이터는 모두 "AITRAS"의 에지 AI 서버에서 폐쇄적으로 처리 되므로 인터넷상의 클라우드를 활용하는 것보다 높은 보안 환경에서 실행할 수 있다.
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5G 카메라로부터 5G망을 통해 비디오 스트림을 수신하여 실시간으로 객체(보행자, 자동차, 트럭, 버스)를 검출하는 데모.
MEC 서버상의 AI응용이 RAN 서버로 바로 올라간 형태임.
Demo 주체: NVIDIA, Radisys, Fujitsu, Supermicro
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2. AI and RAN
AI and RAN AI‑and‑RAN Workload Orchestrator
이 오케스트레이터는 Workload Estimator(워크로드 추정기)와 Bin-Packer(빈 패커)를 사용하여, 공유 GPU 인프라에서 5G RAN 워크로드와 AI 워크로드가 공존하도록 관리한다.
시스템은 트래픽과 AI 워크로드 수요가 변동함에 따라 NVIDIA MIG(Multi-Instance GPU) 기술을 활용해 GPU 파티션을 동적으로 재구성함으로써, RAN 운영에 필요한 안정적인 QoS (Quality of Service)를 보장한다.
실시간 스케일링 및 워크로드 마이그레이션을 통해 이를 시연한 결과, 워크로드 재분배 과정에서도 실제 트래픽 중단 시간을 4초 미만으로 유지하면서 5G 서비스의 연속성을 성공적으로 보장했다.
Demo 주체: SK Telecom, Keysight
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AI and RAN Northeastern AutoRAN Demo – MWC 2025 AI-RAN Coexistence
이 데모는 Northeastern University와 Keysight가 협력하여 개발된 AutoRAN 프레임워크의 기능을 보여주며, 테스트 자동화(testing automation)에 초점을 맞추고 있다. 여기서 AutoRAN은 워크로드를 오케스트레이션하고, 시스템을 지속적으로 테스트하며, AI와 RAN이 하나의 인프라에서 공존할 수 있도록 지원하는 역할을 한다.
Demo 주체: Keysight and Northeastern University Open6G
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SMO는 vRAN측에서 발생하는 워크로드를 모니터링하고 Cluster Agent와 통신. 더 많은 워크로드를 전송함(추론 워크로드를 해당 Cluster에 보낸다). User가 보낸 Query는 RAN 서버상의 AI 추론 응용으로 보내지고 답을 받는다. User와 AI 응용, Cluster Agent와 Cloud간은 인터넷임.
Demo 주체: NVIDIA, Radisys, Aarna Networks, Supermicro
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3. AI for RAN
신경망 기반 인코더, 수신기 및 디코더가 기존의 파일럿과 변조 방식을 대체하면서도 5G-NR과 호환되는 CP/DFT-OFDM 슬롯 구조는 유지함.
이 데모는 AI/ML 기반 무선 인터페이스 설계가 무선 성능을 향상시키고, 스펙트럼 효율성을 높이며, 기존 5G 네트워크와 원활하게 통합될 수 있음을 보여준다. 이는 향후 AI-RAN 구축에 필수적인 기능임.
Demo 주체: DeepSig, NVIDIA
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효과: 간섭 많은 상황(Low SNR)에서 AI 적용안한 기존 L1 대비 업링크 Throughput 20~50% 향상됨
Demo 주체: SoftBank, NVIDIA, Fujitsu
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효과: 셀 경계에서 스마트폰의 업링크 Throuput 이 30% 이상 향상. 기지국 커버리지 확장으로 이통사 투자비 절감
Demo 주체: NVIDIA, Samsung, Keysight
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효과: AI Channel Interpolation 적용으로 기존 RAN 대비 업링크 Throughput 25% 향상
Demo 주체: SoftBank, NVIDIA, Fujitsu
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매번 헷갈렸는데, 이해가 정말 잘 됩니다. 깔끔한 정리 감사드립니다!