최고의 통신 서비스 제공을 위한 통신망 Big Data 분석 사례

김영궁 랩장 / SK텔레콤 Network 기술원

1. Industry 4.0과 SK 텔레콤

Industry 4.0 과 Smart Factory

• SMARTNESS

Industry 4.0을 위한 SMART Factory : SMART machine , SMART production, SMART service

Source: Recommendations for implementing the strategic initiative INDUSTRIE 4.0 (Final Report of the Industrie 4.0 working Group)

SMARTNESS in Factory

Source: 클라우드 슈밥의 4차 산업 혁명

SK 텔레콤의 Smart Network

• Smart Network Smart Factory of Industry 4.0 Smart Machine (Network Equipment)

Smart Production (Network Operation)

Smart Service (Network Service Care)

Low-cost small cell

Radio

Cloud-RAN

Cloud

Core

Unified Transport

Network slices

Telco/IT functions

Virtualization

An

aly

tics B

ase

d

O&

M

Orc

he

stratio

n

SMART Machine

SMART

Network

SMART Machine

SMART Production/Operation

SMART Service

Proactive care & CEM

Smart Factory vs. Smart Network

Smart Factory Smart Network

Smart Machine

제조 기계 Sensor 네트워크 장비 또는 Traffic Mirroring

Smart Production

불량률 개선 품질 개선

체감품질에 기반 망 자동 최적화 다양한 상품을 제공할 수 있는 통신망 확보

Smart Service

제품 VoC 고객 feedback 수집

사용 패턴 분석

Proactive Care Predictive CEM

Anomaly Detection

차이점 물리적 제품

(Atom 기업) 디지털 제품 (Bit 기업)

• Data 에 기반한 Production 및 Service 제공

Cyber Physical System (CPS), Digital Twin, Cyber Twin

참고: Cyber Physical System 5 Level

Source: https://en.wikipedia.org/wiki/File:CPS_for_Manufacturing.png

참고: Cyber-Physical Systems 예제

Source: https://www.slideshare.net/SinemColeriErgen/cyberphysical-s

2. SK텔레콤의 통신망 Big Data 분석

Executive Officer

Network Operator

Field Engineer Biz. Partner

UI/UX

Unified DB NW DB Conf. DB NW Statistics Operation Info

Virtualization Zone Big Data Zone

Ap

pli

ca

tio

n L

aye

r Access

Transport

Core/ICT

Unified Planning and Investment

Strategy

Engineering Construction Operation

Work & TT Management

Unified Network

Monitoring

N/W Data Repository

Analytics Platform

E2E Inventory

Access Network

Transport Network

Core Network

NFV 5G

SKT의 TANGO 플랫폼

• N/W Infra의 실시간 E2E Big Data 수집/분석을 통한 N/W 운용 지원 플랫폼

TANGO : T Advanced Next Generation Operational Supporting System

③ Discovery Analytics Layer

② Operational Analytics Layer

① Real-time Assurance Layer

Discovery Analytics P/F

Simulation Rule

Creation Rule

Evaluation

RT Big-data Analytics

Rule-based RT Processing

Core

Access

Transport

IP

Mobile

Periodic data, Real-time data, Real-time Big-data

Machine Learning Anomaly Detection

…

Rule-based RT Assurance

Root Cause Analysis

NW DW

BI Formal Report

Proactive care of failure/problem

Policy-based Automated

Optimization

Collection & Mediation

• TANGO Analytics Platform의 Closed Loop Control Automation

Data Stream

Process

Process

Pa

ralle

l

Process

…

Data Stream

Decision

Point

In-memory Process

Big Data

Storage

Near-Real Time

Process

Batch Process

Insight

E2E Radio/Core Correlation

Real-time probing & streaming

Automatic Control

Real-time streaming or 10 sec interval

gathering

Radio Core

네트워크 Big Data 분석 기반의 실시간 분석 및 제어

High Speed

Storage

Cost Effective Storage

I

II III

IV

정보

Aggregated (Big) Data

(Processed) Big Data

(Decision) Data

Measured (Big) Data

지식

지혜

I II

III IV

데이터

지혜 패턴화된 지식

(의사결정, 실행) 새로움 (미래)

숙고 추론

지식 가치 있는 정보 (분석)

경험 (과거)

수집 분석

정보 의미 있는 데이터 (분석)

데이터 객관화된 사실 (수집)

IV

III

I

II

III

IV

효율적인 망 운용, 망 최적화, 최적의 품질 제공 및 데이터 부가가치 향상

효율적인 망 운용 망 최적화 Proactive Care / CEM

• 망 장애 방지 및 빠른 복구 • 망운용 효율화

Tracing UE experience

Apps/Traffic Monitoring

Service Area Monitoring

네트워크 최적화: • 실시간 망 분석 기반의 실시간 망 제어 • 망 자원 및 부하 최적화, • 실시간 단말/기지국/EPC 분석 필요

예측 기반 고객 체감 서비스 품질 개선

Detecting places of low CE

Further Analytics Use cases

데이터에 기반한 망운용 뿐만 아니라 투자/마케팅/경영 insight 발굴 • 신규 망 투자 결정에 필요한 데이터 확보, 단말의 이동 패턴 분석 등 마케팅에 필요한 데이터 확보

Network 빅데이터 분석 적용 분야

Zero Touch Network 최적화 1. Analytics based self optimize rule engine 2. Real time entity trace 3. Real time network data information collection

과거 현재 미래 (Automation)

네트워크 최적화

무선구간의 CAPEX/OPEX 절감

셀별 최적화

자원사용 최적화를 통한 QoE 개선 Zero-touch 최적화

Air parameter Control

Cell Level Traffic Control

셀 무선 파라미터 최적화

부하 제어

SON Traffic Manager

Cell-Specific Parameter control

UE Level Traffic Control

PM

CM

FM

셀 별 자원 최적화

주파수간 자원 최적화

CONTROL

Analytics

Collection

Big data

ML, Robot

Real-time Process

실시간 분석 기반 자동 최적화

• Zero-touch Network 최적화

네트워크 Big Data 분석을 통한 Automation

Discovery Analytics

Smart Network Operation

BI tools

Ad-hoc Query

Jupyter Notebook

(R/Python/SQL)

Action Data Collection

Operation Model

Application

Regional Testbed

Real Time

Assurance

Operational

Analytics

【 Key Features 】

• 사용자 계층별 데이터 접근 및 분석 가능 (Tool, 환경 제공)

• 교육을 통한 데이터 분석 능력 향상

DevOps for In-house Development

• 새로운 서비스의 빠른 개발 및 안정적 제공

• 상용 적용 전 Discovery Analytics를 통한 사전 시뮬레이션 및 분석

Big Data Collection and Mash-up

Play ground for Data Analytics

• 네트워크 Big Data의 실시간 수집 및 분석

Filtered/correlated data

for analytics

Raw data Probing & Correlation

• Analytics 를 통한 Smart Network Operation

고급 분석가

네트워크 Big Data 분석을 통한 Insight 도출 및 적용 과정

중급 사용자

일반 사용자

Data 분석 Skill-up 교육

Self-Service Analytics by Citizen Data

Scientist

경영층 현업 분석가 타 부문 유관부서

통합 분석 도구

ODS DW Mart

Metadata Management Data Life-cycle 관리

Metatron Workspace Workbench Jupyter (R/Python)

Zeppelin Dashboard

사용자 맞춤형 정형분석 비정형분석 Ad-Hoc 모델 발굴 탐색적 분석

Storage Hive HDFS

File

SQL/NoSQL Database

FAT/NTFS/HPFS/UFS/Ext2

File

Data 표준 관리 Data 품질 관리 Data Governance

분석 Knowledge 공유

분석 Community

블로그/채팅/분석내용공유/리뷰..

데이터 분석 Webapp

UI기반 파라미터 활용 쿼리

분석 Knowledge 발송

워드프레스 메일 발송

Biz. Partner

Data Hub

분석 Data 외부제공

RDBMS

Druid IRIS TANGO 통합DB

(Oracle) In-Memory Store

On-Disk Store …

Hadoop

Thrift Server

SparkSQL SparkSQL

HiveQL

Sqoop Meta Store

Yarn

Tez

NV-ACCEL

FLASH Storage

SKT 네트워크 Big Data 분석 환경

Real-time Analytical Data Store

World’s 1st

LTE-A Pro (10+20+10+10+20 CA) (2017)

Wideband LTE-A(20+10+10 CA) (2014)

Wideband LTE-A(20+10 CA) (2014)

Wideband LTE-A(10+10 CA) (2013)

Nationwide VoLTE (2012)

5.76Mbps HSUPA (2007)

WCDMA R4 (2003)

CDMA 2000 1x/EV-DO (2000/2002)

CDMA (1996)

Korea’s 1st

LTE-A Pro(500M LTE) (2016)

LTE (2011) - World’s 1st fastest 1mn subs - World’s 4th largest LTE subs

HSPA+ (2010)

SK 텔레콤의 최고의 Digital Service Production을 위한 노력

SK 텔레콤의 Digital Service/Product

맺음말

Digital Transformation

또박또박 축적된 노력이 창조의 텃밭 (DBR 75호, 2011. 2. 정현천)

축적과…

인내의 과정! Source: http://shindonga.donga.com/3/all/13/151434/1

Investment and Return

• 기대와 현실의 간극 (Gap of Disappointment)

Source: MOZ

Source: MOZ

Partners for new possibilities

SK telecom

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