30. 스케줄링 (1)

이번 포스팅부터 3편에 걸쳐 스케줄링에 대해 이야기해보려고 한다.

 

스케줄링은 Scheduling을 말하고 우리가 아는 Schedule에서 파생된 단어가 맞다. 우리가 24시간을 일정에 맞게 쪼개는 것도 스케줄링의 일부분인 것이다.

 

이동통신에서 스케줄링이란, 한정된 자원을 필요로 하는 이에게 알맞게 분배하는 것이다. 여기서 말하는 자원은 시간과 주파수인데 각 도메인에 맞게 스케줄링 하는 법을 알아보도록 하자. 사실 Multiple Access에서 OFDM을 이야기할 때 이 부분을 잠깐 다루었다. 이 글을 읽기 전 보고오면 이해가 더 쉬울것이다! 클릭

 

1. 시간 측면에서 스케줄링

5G에서의 스케줄링을 알아보기 전 LTE에서의 스케줄링을 알아보자

영상 속 LTE 스케줄링 : 시간 측면 그림

 

LTE의 경우 각 단위에 대한 frame, subframe, slot, symbol의 개수가 전부 정해져 있다. 즉 static하게 고정된 자원들인 것이다.  그림에서 볼 수 있듯이 1 frame = 10 subframe = 20 slot = 140 symbols로 정해져 있다. 그리고 TTI(Transmission Time Interval)은 1ms로 고정되어 있다. (TTI : 데이터를 전송하는데 걸리는 시간 간격)

 

이렇게 고정되어 있는 구조의 단위들을 사용하여 통신을 하다니 데이터 전송 시에 유연하게 대처를 하기 어렵다는 단점이 존재했다. 하지만 Numerology기술을 통해 5G에서는 이 구조들이 Dynamic해졌다.

영상 속 5G 스케줄링 : 시간 측면 그림

 

5G로 넘어오면서 1 frame = 10 subframe (1subframe = 1ms), 1 slot = 14 symbols를 제외한 모든 것들이 Numerology에 의해 가변적으로 변하게 되었다. 1 subframe이 몇 개의 slot으로 구성되어있고, TTI는 얼마인지 모르는 셈이다.

 

그림을 보면 SCS(Sub Carrier Spacing)가 커짐에 따라 Slot별 TTI가 짧아지는 것을 알 수 있다.  차근차근 설명해보면

1. 고주파수는 간섭에 약하고 멀리 나가지 못한다.

2. SCS를 키워 하나의 SC(Sub Carrier)가 담당하는 주파수 대역이 넓어진다. -> 데이터를 더 많이 싦을 수 있다.

3. 동일 데이터를 보내는데 필요한 SC의 개수가 줄어든다. (더 많이 SC에 데이터를 싦었기 때문)

4. 3에 의해 동일한 데이터를 전송하는데 걸리는 시간이 줆어든다. -> 결국 TTI가 짧아진다. 

4-1.  1 slot을 보내는데 1ms가 걸렸는데, TTI가 0.5ms로 줄어들었다면 1ms 동안 2slot을 보낼 수 있게 된다. slot number(SCS)의 가변성에 의해 flexible한 스케줄링이 가능해진다.

 

위와 같이 이해할 수 있을 것이다.

 

주파수 측면은 어떨까?

 

2. 주파수 측면에서 스케줄링 

영상 속 5G 스케줄링 : 주파수 측면 그림

 

주파수 측면에서는 12개의 SC를 묶어 한 개의 RB(Resource Block)이라고 한다. 그리고 이것을 스케줄링하게 된다.

또한, 1 freq x 1 symbol일 때의 네모를 RE(Resource Element)라고 한다.

 

주파수 측면에서 시스템은 각 사용자들에게 필요한 만큼의 RB를 할당하고 할당한 RB내의 RE들은 특정 사용자 전용으로 사용이 된다.

 

2편에서 계속!

 

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원작자의 동의를 받고 출처를 밝히며 적습니다.

 

출처

https://www.youtube.com/watch?v=h9_uX1vtApk&list=PLdjcO8otM2M-uJRGgmv3rHRqMInwHRwMd&index=29