[논문 리뷰] Common Metrics for Analyzing, Developing and Managing Telecommunication Networks

Salman M. Al-Shehri, Pavel Loskot외 2명|arXiv (Cornell University)|2017. 07. 11.

Green IT and Sustainability참고 문헌 102인용 수 11

한 줄 요약

이 논문은 통신망에서 흔히 사용되는 지표에 대한 종합적인 조사 보고서를 제시하며, 에너지 및 전력, 서비스 품질(QoS), 사용자 경험 품질(QoE), 보안, 신뢰성/내구성 지표로 분류한다. 설계, 개발, 운영 단계에서 지표 선택과 활용을 체계화하여 점점 더 복잡해지는 네트워크에서 보다 효과적이고 표준화된 지표 도입을 위한 권고 사항을 제시한다.

ABSTRACT

The metrics play increasingly fundamental role in the design, development, deployment and operation of telecommunication systems. Despite their importance, the studies of metrics are usually limited to a narrow area or a well-defined objective. Our study aims to more broadly survey the metrics that are commonly used for analyzing, developing and managing telecommunication networks in order to facilitate understanding of the current metrics landscape. The metrics are simple abstractions of systems, and they directly influence how the systems are perceived by different stakeholders. However, defining and using metrics for telecommunication systems with ever increasing complexity is a complicated matter which has not been so far systematically and comprehensively considered in the literature. The common metrics sources are identified, and how the metrics are used and selected is discussed. The most commonly used metrics for telecommunication systems are categorized and presented as energy and power metrics, quality-of-service metrics, quality-of-experience metrics, security metrics, and reliability and resilience metrics. Finally, the research directions and recommendations how the metrics can evolve, and be defined and used more effectively are outlined.

연구 동기 및 목표

• 통신망에서 사용되는 지표에 대한 체계적이고 종합적인 개요가 부족한 문제를 해결하기 위해.
• 성능, 에너지 효율성, 보안, 사용자 경험 등의 다양한 분야에서 공통적으로 사용되는 지표를 식별하고 분석하기 위해.
• 지표가 네트워크 개발 및 관리 과정에서 이해관계자들의 인식과 의사결정에 어떻게 영향을 미치는지 명확히 하기 위해.
• 점점 더 복잡해지는 진화하는 통신 시스템을 위한 지표 선택 및 표준화에 대한 가이던스를 제공하기 위해.
• 지표 정의, 평가, 네트워크 운영에 통합하는 데 향후 연구 방향을 제시하기 위해.

제안 방법

• 학술 문헌, 산업 표준, 운영 관행에서 지표 자료를 체계적으로 식별하기 위해.
• 에너지 및 전력, 서비스 품질(QoS), 사용자 경험 품질(QoE), 보안, 신뢰성/내구성의 다섯 가지 핵심 그룹으로 지표를 분류하기 위해.
• 네트워크 생애주기의 각 단계인 설계, 개발, 구현, 운영에서 지표가 어떻게 정의되고 측정되고 적용되는지 분석하기 위해.
• 다양한 이해관계자 간 시스템 인식 형성과 엔지니어링 의사결정 유도에 지표가 수행하는 역할 평가하기 위해.
• 일致성과 상호운용성에 중점을 두고 지표 선택의 최선의 실천 사례와 과제를 통합하기 위해.
• 표준화 및 다분야 통합을 포함한 향후 지표 발전을 위한 권고 사항 제안하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 통신망 관리 분야에서 다양한 도메인에서 가장 흔히 사용되는 지표는 무엇인가요?
• RQ2 다양한 지표들이 네트워크 개발 및 운영 과정에서 이해관계자들의 인식과 의사결정에 어떻게 영향을 미치나요?
• RQ3 점점 더 복잡해지는 통신 시스템에 대한 지표 정의와 선택에서 주요 과제는 무엇인가요?
• RQ4 지표는 어떻게 네트워크 생애주기 단계 간에 표준화되고 효과적으로 통합될 수 있나요?
• RQ5 통신망에서 지표의 정의, 사용, 진화를 향상시키기 위한 향후 연구 방향은 무엇인가요?

주요 결과

• 이 연구는 에너지 및 전력, QoS, QoE, 보안, 신뢰성/내구성의 다섯 가지 주요 지표 범주를 식별하였으며, 각 범주는 고유한 사용 사례와 측정 방법을 가진다.
• 지표는 네트워크가 어떻게 인식되고 관리되는지에 중대한 영향을 미치며, 설계 선택과 운영 전략에 영향을 준다.
• 광범위하게 사용되고 있음에도 불구하고, 조직과 도메인 간에 지표 선택과 정의가 일관되지 않아 시스템 목표의 불일치 가능성이 존재한다.
• 논문은 네트워크 생애주기 전반에 걸쳐 지표 통합을 위한 종합적인 프레임워크가 부족하다고 지적하며, 표준화된 방법론의 필요성을 시사한다.
• 네트워크 복잡성에 대응하여 지표 표준화, 다분야 일관성 향상, 장기적 진화를 개선하기 위한 권고 사항을 제시한다.
• 특히 5G 및 IoT 네트워크와 같은 신규 분야에서 지표 조율 기반을 마련한다.