제어·센서·영상 트래픽을 나눠 보내기: 하이브리드 경로의 QoS
로봇 트래픽을 제어·센서·영상으로 나누고 우선순위를 표시해 하이브리드 경로에서 측정했습니다. 셀룰러 경로는 제어 트래픽을 94.3%까지 전달했지만, Wi-Fi Mesh 경로에서는 55% 수준에 머물렀습니다.
1. 이번 리포트의 관점
로봇이 보내는 데이터는 성격이 다릅니다. 작고 자주 오가는 제어 명령, 주기적인 센서 데이터, 큰 영상 스트림이 같은 경로를 다투면 가장 중요한 제어 데이터가 밀릴 수 있습니다. 이번에는 트래픽을 제어(Control)·센서(Sensor)·영상(Video)으로 나누고 DSCP로 우선순위를 표시해, Wi-Fi Mesh + LTE/5G 하이브리드 경로에서 측정했습니다.
2. 실험 조건
192개 시나리오(셀룰러 방식 × Wi-Fi 대역 × 로봇 수 × 페이로드 × 시드)에서 총 14,121번의 경로 전환을 관찰했습니다.
3. 결과
지표 | 값 |
|---|---|
제어 트래픽 PDR — 셀룰러 경로 | LTE 94.3% · 5G NR 74.0% |
제어 트래픽 PDR — Wi-Fi Mesh 경로 | LTE 조합 55.5% · 5G 조합 56.1% |
전환 후 200 ms 이내 복구 | 54.1% |
서비스 중단 중앙값 / P90 | 50 ms / 462 ms |
전환 전후 1초 안에 제어 흐름 재개 | 78.5% |
평균 대역폭 비중 | 제어 8.6% · 센서 40.4% · 영상 51.1% |
셀룰러 방식별 제어 트래픽 PDR 분포
셀룰러 경로는 제어 트래픽 요구에 근접했습니다. 특히 LTE는 94.3%를 전달했습니다.
문제는 Wi-Fi Mesh 경로입니다. 제어 흐름의 약 절반이 이미 전달이 끊긴 경로로 계속 송신되고 있었습니다. 전환 순간이 아니라, 전환 사이에 이어지는 Mesh 쪽 연결·경로 유지 문제가 제어 패킷 손실의 주 원인이었습니다.
5G NR 예비 경로는 74.0%에 그쳤습니다. 3.5 GHz 대역이 2.0 GHz LTE보다 건물 투과 손실이 커서 생긴 차이로 보이며, 추가 확인이 필요합니다.
센서·영상은 TCP 재전송 덕분에 PDR이 97% 이상으로 보이지만, 이는 경로가 건강해서가 아니라 손실이 처리량 감소로 가려진 결과입니다.
트래픽 유형별 평균 대역폭 비중
4. 측정 방법에서 배운 점
경로가 바뀌면 같은 애플리케이션 흐름이 두 개의 흐름으로 기록됩니다. 두 경로를 합쳐 평균을 내면 건강한 경로와 실패한 경로가 섞여 결과가 왜곡되므로, 경로별로 나눠 봐야 합니다.
복구를 기다리다 시간 초과된 값(37.1%)은 실제 측정값이 아니므로 평균에 섞지 않고 따로 표기했습니다.
5. 현재 단계의 판단
제어 트래픽은 셀룰러 예비 경로에서 요구 수준에 근접한다.
Wi-Fi Mesh 쪽 AP 경계와 Mesh 내부 핸드오버 처리가 다음 개선 대상이다.
제어 트래픽의 지연 목표(≤ 50 ms, 동기화 200 ms)는 아직 충족하지 못했다.
NSLab Tech Note — 본 기술 리포트는 연구·현장 검토 과정에서 정리한 기술 자료로, 특정 제품이나 솔루션의 성능을 보장하거나 홍보하기 위한 목적이 아닙니다.