정확도 98.7%, 지연시간 180ms의 엣지 기반 네트워크 장애 탐지 알고리즘 NSFD-v1

Context

기존 산업용 네트워크의 Watchdog Timer 방식은 단순 Timeout 기반으로 동작하여 신호 저하 단계의 전조 현상을 탐지하지 못하는 한계 존재. 특히 리소스가 제한된 Edge Gateway 환경에서 고성능 ML 모델을 구동하기 어려운 하드웨어 제약 사항으로 인해 정교한 장애 예측 체계 구축에 어려움 발생.

Technical Solution

• 11가지 네트워크 메트릭(RTT, PLR, Jitter 등)을 10Hz 주기로 샘플링하는 Signal Acquisition Layer 설계
• Sliding Window 기반의 통계적 특징 추출과 Z-score 정규화를 통한 데이터 전처리 과정 구현
• Isolation Forest의 이상 탐지와 EWMA 차트의 통계 분석을 결합한 Weighted Fusion 기반의 Anomaly Detection Layer 구축
• 적응형 임계값(Adaptive Thresholds)과 Rule Engine을 통해 환경 변화에 유연하게 대응하는 결정 구조 설계
• CFI Fusion과 State Machine을 결합하여 최종 알람을 생성하는 계층적 아키텍처 채택
• 상호 생존 확인을 위한 Cross-segment Heartbeat Validation 메커니즘으로 모니터링 사각지대 제거