45. RLC(Radio Link Control)

 

이전 포스팅에서 간략하게 다루었던 RLC 모드에 대해서 더 이야기해보자.

 

1. RLC 모드 

RLC 모드에는 TM(transparent Mode), UM(Unacknowledged Mode), AM(Acknowledged Mode)가 있다. 

 

영상 속 RLC 모드 설명 그림

1-1. TM

TM을 직역하면 투명 모드인데 기능도 진짜 투명하다. 뭔 개소리지..?

놀랍게도 TM은 RLC 내에서 어떠한 특별한 기능을 하지 않는다. 그냥 데이터가 RLC 계층을 통과하게 해주는 일종의 터널 역할만 한다.

 

굉장히 쓸모없어 보이는 모드지만 TM을 통과하면 데이터 전송 속도가 굉장히 빨라진다. (오류 검출, 재전송 같은 기능을 전혀 하지 않기때문에) 

 

TM모드에서는  브로드캐스팅, 페이징, 커몬컨트롤과 같이 handset이 네트워크와 연결되기 전에 사용되는 채널들을 사용한다. 또한 보내는 데이터 사이즈도 매우 작고 주기적으로 보내지기 때문에 ARQ가 별도로 필요하지 않다. 

 

1-2. UM

UM은 Unacknowledged Mode로 ACK를 보내지 않는 모드다. 이 모드에서는 오류를 검출할 수 는 있지만 수신하는 쪽에서 송신쪽에 확인 응답을 보내지 않기 때문에 재전송 또한 이루어 지지 않는다.

 

재전송이 이루어지지 않는다는게 중요한 포인트인데 재전송을 하지 않는다는 특징 때문에 실시간 서비스에 적합한 모드로 여겨지고 있다. 음성통화, 생방송과 같이 실시간으로 내보여지는 것이 중요하고 데이터 손실에 대해서 크게 신경쓰지 않는 서비스들에게 이 모드가 적합하다는 뜻이다.

 

채널로는 DTCH를 사용한다. UM에서는 네트워크에 연결된 후 사용자 데이터를 직접적으로 보내기 때문에 DTCH를 사용한다. (D는 dedicated T는 Traffic이라는 것을 잊지말자!)

 

1-3. AM (Acknowledged Mode)

AM은 UM과 다르게 ACK를 보내는 모드로 오류 검출과 재전송 요청 둘 다 진행한다. 따라서 TM, UM 보다 신뢰성이 아~~~~주 높은 모드이다. (TM은 그냥 흘려보내고 UM은 오류를 무시하니까..)

 

따라서 데이터 손실에 민감한 서비스에 사용된다. 채널은 DCCH, DTCH가 사용되는데 네트워크와 연결된 handset과의 연결을 컨트롤 하는 동시에 데이터를 보내기 위해서 두 채널을 사용한다고 생각하면 편할 것 같다.

 

SRB, DRB와 같은 개념도 잠깐 소개하겠다.

 

SRB(Signaling Radio Bearer) - 제어 신호를 전달하는 무선 채널로 PCCH, DCCH가 있다.

DRB(Data Radio Bearer) - 사용자 데이터를 전달하는 무선 채널로 DTCH가 있다.

 

2. TM vs. UM

영상 속 TM과 UM 차이점 설명 그림

 

TM과 UM은 언뜻 보면 비슷해보인다. AM은 일단 확실히 달라보임 ㅋㅋ  하지만 segmentation과 reassemble의 관점에서 보면 확연한 차이점을 느낄 수 있다.

 

TM은 데이터가 1000이 오면 1000을 그대로 옮겨주고 1000을 그대로 데이터로 복원한다. No segmentation, No Reassemble이다.

 

UM은 데이터가 1000이 오면 사이즈를 보고 100개로 10개씩의 PDU로 쪼개서 보내고 또 쪼개져 받은 데이터 블록을 합치기도 한다. Yes segmentation Yes Reassemble인 것이다.

 

데이터를 쪼개는 기준은 MTU와 RRC의 설정에 이ㅡ해 결정된다. MTU는 Maximum Transmission Unit의 약자로 한 번에 전송할 수 있는 최대 데이터 크기를 뜻한다. 또한 RRC 설정에서 각 UE에게 할당하는 리소스의 크기에 따라 데이터가 쪼개질 수 있다.

 

영상 속 모드별 몇가지 예시

 

다음은 각 모드에 대한 예시를 설명해 놓은 그림이다. 한번씩 봐보자

 

MIB의 경우 BCCH를 통해 가니까 TM이다. SIB1,2,3,4 또한 BCCH를 통해서 가기 때문에 TM이라고 볼 수 있다.

 

RRC connection, request, setup의 경우에도 TM을 사용한다. Handset이 네트워크 연결이 안되어 있을 때는 BCCH, CCCH와 같은 채널을 썼고 연결이 되면 DTCH와 같은 사용한다고 했다. (기억안나면 클릭)

따라서 아직은 RRC 연결이 안되어 있으니 TM을 쓰는 것이 맞다.

 

Preamble의 경우 RACH를 통과하는데 RACH는 독자적으로 MAC에서만 작동하므로 RLC Mode가 없다.

RRC 연결이 된 이후에는 DCCH를 사용하게 되고 이때부터는 데이터 신뢰성을 위해 AM을 사용하게 된다.

 

3. 5G에서의 변화

영상 속 5G로 넘어오면서 생긴 변화 설명 그림

 

번외로 LTE와 5G의 RLC기능이 같을까에 대한 이야기도 해보자. 다르니까 이렇게 이야기 하겠지?

크게 다른 부분은 Concatenation(병합)과 Reordering(순서 맞추기)이다.

 

LTE에서는 Concatenation을 하기위해서 우선적으로 MAC에게 Size 정보를 얻은 후 데이터들을 합치고 나서 다시 MAC에게 보냈다면 5G에서는 물어보는 과정을 스킵하고 MAC에서 concatenation을 할 수 있도록 수정하였다. 이렇게 하면 딜레이가 감소되어 LTE 방법보다 훨씬 효율적으로 데이터를 주고 받을 수 있게 된다.

 

같은 맥락으로 Reordering도 PDCP에게 보내기 전에 순서를 다 맞추고 나서 PDCP에게 보냈는데 5G로 넘어오면서 reordering 자체를 PDCP 내에서 진행하는 것으로 바꾸었다. 이 역시 딜레이 감소를 이끌어내는 좋은 변화이다.

 

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원작자의 동의를 받고 출처를 밝히며 적습니다.

 

출처

https://www.youtube.com/watch?v=8VsEKLZlWb4&list=PLdjcO8otM2M-uJRGgmv3rHRqMInwHRwMd&index=45