32. 스케줄링 (3)

이전 포스팅에서 스케줄링은 어떤 요소들을 가지고 진행이 되는지에 대해 알아보았다.

 

이번에는 표준에서 정한 스케줄링이 무엇이 있는지 알아보려고 한다.

표준에서 정한 스케줄링은 Dynamic 스케줄링과 Semi persistent 스케줄링이 있다.

 

1. Dynamic 스케줄링

Dynamic 스케줄링을 직역하면 동적인 스케줄링이다. Dynamic이라는 것 자체에서 우리는 힌트를 얻을 수 있는데, 이 스케줄링은 어떤 요소를 상황에 맞게 변화시켜서 스케줄링을 하는가 보다 라고 예측할 수 있다.

 

Dynamic 스케줄링은 Uplink 와 Downlink 스케줄링으로 나뉜다. (Uplink, Downlink를 알고싶다면 여기로)

우선 Downlink 스케줄링에 대해 알아보자

영상 속 Downlink 스케줄링

 

Downlink는 gNB 또는 eNB가 UE에게 데이터를 보내는 것을 뜻한다.

Downlink 스케줄링의 경우 gNB가 Input들을 가지고 있는 상태에서 UE에게 PDCCH를 통해 DCI를 보낸다.

 

PDCCH는  Physical Downlink Control Channel의 약자로, 기지국에서 UE로 제어 정보를 전달하는 물리적인 채널을 뜻한다. (UE가 받아야할 사용자 데이터가 아님을 유의하자!)  DCI는 Downlink Control Information의 약자로 PDCCH를 통해 전달되는 실제 제어 정보를 뜻한다. 그니까 PDCCH는 통로이 DCI는 통로를 통해 전달되는 정보인 셈이다.

 

이렇게 DCI를 통해 스케줄링 방법을 알려준 후 gNB는 PDSCH를 통해 실제 데이터를 보내게 된다. PDSCH는 Physical Downlink Shared Channel을 뜻하며 기지국이 UE에게 사용자 데이터를 전송하는 물리적인 채널을 뜻한다.

 

한마디로 정리하면 PDCCH로 DCI를 보내어 데이터 스케줄링 방법을 알려주고 PDSCH를 통해 실제 데이터를 받는다.

 

이번엔 Uplink 스케줄링에 대해 알아보자.

 

영상 속 Uplink 스케줄링 설명 그림

 

Uplink는 UE가 기지국에게 데이터를 보내는 것을 뜻한다.

Uplink 스케줄링은 Downlink 스케줄링과 유사하지만 약간 다르다. 먼저 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)을 통해 스케줄링 요청을 보낸다. "나 너한테 데이터 보내고 싶은데 어떻게 보내야해?"라고 말이다.

 

그러면 기지국은 PDCCH를 통해 DCI를 전달해서 "이렇게 데이터 스케줄링하고 나한테 보내줘"라고 답한다. 이 답을 받은 UE는 PUSCH를 통해서 사용자 데이터를 기지국에게 전달하게 된다.

 

Dynamic스케줄링은 계속 오가는 DCI를 상황에 따라 다르게하여 스케줄링 방법을 바꾼다. 따라서 DCI에 따른 동적인 스케줄링이 되는 셈이다.

 

2. Semi Persistent 스케줄링

 

Semi persistnet 스케줄링(SPS)는 Dynamic 스케줄링의 DCI를 통한 grant가 비효율적이라고 생각하여 이 과정을 없앤 스케줄링 기법이다. 

 

영상 속 Semi persistent 스케줄링 설명 그림

 

Dynamic 스케줄링과 다른 점이 보이는가? 눈치가 빠르면 바로 찾을 수 있다.

바로 RRC procedure가 새롭게 생겼다. 이 RRC procedure는  Radio Resource Contorl 과정을 뜻한다.

 

SPS 스케줄링은 RRC procedure를 통해서 단말기에 SPS 설정 정보를 전달한다.

 

SPS 설정 정보에는 해당 단말기가 어떤 자원을 언제 사용할 수 있는지 정보가 들어있고, 이 정보를 받은 UE는 설정된 시간 동안 별도의 스케줄링 요청 없이 미리 할당된 자원을 주기적으로 사용할 수 있게 된다. DCI를 생략하고 일정 시간 동안 데이터를 계속 보낼 수 있기 때문에 리소스를 세이브할 수 있다는 장점이 있다. 

 

대표적인 예로, 전화나 음악 스트리밍 같이 일정한 비트레이트를 주기적으로 제공해 주어야할 때 SPS 스케줄링을 사용하곤 한다. 미리 일정한 데이터 전송속도와 자원을 할당해서 끊김 없이 통화와 음악 감상을 하게 만들어주는 것 처럼 말이다.

3. 5G에서는?

5G STUDY인데 5G에 대한 내용이 빠지면 섭하다. 5G에서는 SPS보다 더 발전된 스케줄링을 선보이고 있다.

영상 속 5G에서의 스케줄링 설명 그림

 

SPS 스케줄링은 RRC procedure를 가지고 활성화와 비활성화를 시킨다. 즉, Mac 계층에서 스케줄링이 진행되는데 활성화 또는 비활성화를 하려면 RRC 계층까지 올라가서 끄고, 다시 키고를 반복해야 한다.

 

이것이 delay를 길게 만든다고 판단하여 DCI를 통해 활성화 및 비활성화를 다루려고 한 것이 새롭게 나온 스케줄링 기법이다. 즉, MAC 계층에서 활성화, 비활성화까지 담당하겠다는 말이다. 이렇게 되면 RRC까지 올라가지 않아도 되니 Delay가 많이 줄어들게 된다.

 

여기까지해서 스케줄링에 대한 세편의 포스팅을 마친다. 이해 안 될때마다 봐야겠다.

 

 

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원작자의 동의를 받고 출처를 밝히며 적습니다.

 

출처

https://www.youtube.com/watch?v=IFdS3cY1jTE&list=PLdjcO8otM2M-uJRGgmv3rHRqMInwHRwMd&index=31