AI 컴퓨팅 기술 분야의 선두주자인 엔비디아(CEO 젠슨 황)가 미국 최초의 6G용 AI 네이티브 무선 스택에 대한 개발 소식을 발표했다. 여기에는 차세대 무선 기술을 발전시킬 새로운 애플리케이션과, 업계 선두 파트너들인 부즈 앨런(Booz Allen), 시스코(Cisco), 마이터(MITRE), ODC, T-모바일(T-Mobile) 등과의 협력이 포함된다.
AI는 이제 스마트폰, 카메라, AR 안경, 로봇, 자율주행 자동차와 기타 장치에 적용되고 있다. 이에 따라 무선 네트워크는 전례 없이 엄청난 규모와 효율성으로 수십억 개 연결을 지원해야 하는 부담을 직면하고 있다.
이러한 과제를 해결하고 통신센싱 통합(ISAC)과 같은 혁신적인 기술을 지원하기 위해서는, 무선 네트워크가 하드웨어, 소프트웨어, 아키텍처 전체에서 AI 네이티브가 돼야 한다. ISAC는 물리적 환경과 디지털 환경 연결에 핵심적인 감지 기능이다.
AI 네이티브 네트워크에서는 무선 신호 전송에 쓰이는 무선 주파수인 스펙트럼을 최대한 효율적으로 사용할 수 있다. AI-RAN 아키텍처는 차세대 무선 통신의 핵심이다. 이는 연결, 컴퓨팅, 센싱 기능을 모두 소프트웨어 정의 애플리케이션을 사용하는 하나의 공통 플랫폼으로 결합한다.
엔비디아의 통신 부문 수석 부사장 로니 바시스타(Ronnie Vasishta)는 “6G는 처음부터 완전히 AI를 중심에 두고 개발하고 있어 극강의 스펙트럼 효율성, 막강한 연결성, 획기적인 애플리케이션 구현이 가능하다. 엔비디아는 6G로의 전환에서 미국이 주된 역할을 할 수 있도록 업계 선두 업체들과 협력해 여러 고급 기능을 갖춘 AI 네이티브 무선 스택을 구축했다”고 말했다.
엔비디아에서 탄생한 미국 최초 AI 네이티브 무선 스택
AI-WIN 프로젝트 시작 불과 6개월 만에, 엔비디아와 파트너들은 캘리포니아 산타클라라에 위치한 엔비디아 캠퍼스에서 완전한 AI 네이티브 무선 스택을 구축했다. 나아가 이 네트워크를 통한 최초의 사용자 간 전화 통화를 시연했으며, 획기적인 6G 애플리케이션을 개발했다.
이 시스템은 엔비디아 AI 에리얼(Aerial) 플랫폼에 ODC의 5G RAN 소프트웨어, 시스코의 UPF(User Plane Function)와 5G 핵심 소프트웨어, 마이터와 부즈 앨런의 전문 6G 애플리케이션 등을 결합한다.
시스코는 AI-WIN 이니셔티브를 통해 AI 시대를 위한 안전한 네트워크 연결을 가속화하고 있다. 더불어 탁월한 효율성과 보안성을 갖춘 피지컬 AI와 통합 감지 지원 기반을 구축에 기여하고 있다.
시스코 프로바이더 모빌리티(Cisco Provider Mobility)의 수석 부사장 겸 총괄 관리자인 마숨 미르(Masum Mir)는 “이번 파트너십을 통해 우리는 모바일 네트워크와 서비스 중심 구조에 AI가 적용되는 안전한 지능형 연결의 미래를 선도하고 있다. 우리는 함께 AI를 활용해 네트워크가 실시간으로 감지하고, 학습하며, 행동하도록 한다. 이로써 서비스 제공업체들이 AI 시대에 고부가가치의 비즈니스와 소비자 서비스를 제공할 수 있도록 지원하고 있다”고 말했다.
서버러스(Cerberus) ODC의 상업용 5G RAN은 엔비디아 AI 에리얼을 기반으로 하며, 완전한 소프트웨어 정의 방식이다. 이는 미션 크리티컬 엔터프라이즈 애플리케이션을 위해 RAN와 AI 워크로드를 동시에 처리할 수 있게 지원한다. 또한 기존 RAN 시스템에 비해 처리 용량이 7배, 전력 효율성은 3.5배 향상된 성능을 구현하며 성능 표준을 새롭게 업그레이드하고 있다.
혁신적인 애플리케이션이 주도하는 6G 표준
협력의 일환으로 엔비디아와 부즈 앨런은 카메라 비전과 무선 주파수 감지를 결합해, 가시성이 낮은 조건에서도 물체를 정확하게 감지하고 추적할 수 있는 최초의 멀티모달 ISAC 애플리케이션을 개발했다.
카메라 비전은 움직이는 물체를 포착하는 데 사용할 수 있지만, 경로를 추적할 수는 없으며 장애물이 있으면 물체를 감지하지 못한다. 반면 무선 주파수 센서는 물체의 위치, 속도, 거리를 보여줄 수 있고 가시광선 없이도 물체의 존재를 감지할 수 있다.
카메라 비전과 무선 주파수 데이터를 사용하는 새로운 ISAC 애플리케이션은 향상된 실시간 공간 인식 기능을 제공한다. 이로써 기존 단일 모달 감지 기능으로는 부족할 수 있었던 공공 안전, 산업 모니터링, 국가 보안 등의 분야에서 강력한 사용 사례를 만들어내고 있다.
AI를 기반으로 스펙트럼을 민첩하게 관리하는 마이터의 새로운 애플리케이션은 실시간으로 기지국 내의 무선 스펙트럼 할당을 관리한다. 이를 통해 사용자들은 매끄러운 연결을 실감할 수 있으며, 통신 회사들은 대폭 향상된 스펙트럼 효율성의 이점을 누릴 수 있다.
간섭 시스템이 감지되면 전체 네트워크 대역을 차단하는 기존 방식과 달리, 이 애플리케이션은 AI를 사용해 영향을 받은 주파수만 목표로 삼아 차단하므로 소비자 서비스가 중단되지 않는다. 이로써 스펙트럼 효율성과 활용도가 기존 방식에 비해 유의미하게 향상되고, 스펙트럼 관리와 운영의 고질적인 문제들이 해결된다.
워싱턴 D.C.에서 열린 엔비디아 GTC에서 부즈 앨런은 악의적인 신호 방해와 무단 네트워크 사용자 등 모든 종류의 간섭을 실시간으로 감지하고 분류하는 AI 기반 스펙트럼 감지 R.AI.DIO 애플리케이션을 공개했다. 이를 통해 통신 회사들은 위협에 즉시 대응하고 문제를 자동으로 완화해 네트워크 무결성을 보호할 수 있다.
엔비디아 AI 에리얼 소프트웨어 라이브러리를 통해 이러한 초기 단계의 6G 애플리케이션 구현이 가능하며, AI와 신경망 기반 모델을 새롭게 통합함으로써 성능과 효율성이 향상된다.
또한 새로운 엔비디아 에리얼 프레임워크(Aerial Framework)는 타사 애플리케이션을 AI-RAN 스택에 완벽하게 통합할 수 있도록 프로그래밍 가능한 모듈형 파이프라인을 제공한다. 프레임워크에 포함된 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)는 이러한 애플리케이션이 실시간 물리 계층 데이터(무선 신호 처리 파이프라인에서 기본 형태의 데이터)에 액세스할 수 있도록 한다. 이로써 실시간으로 AI 모델의 훈련을 더욱 향상하고 강화 학습을 수행할 수 있다.
AI 네이티브 무선 네트워크는 통신 업계가 5G에서 6G로 넘어가는 주요한 패러다임 전환을 이룰 수 있도록 인도한다. 이 네트워크는 매우 효율적인 엣지 AI 추론과 감지 기능을 지원함으로써, 수천억 개의 네트워크 연결을 제공하고 통신 회사들이 수익을 향상할 수 있게 돕는다.
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