47. PDCP

 

이틀만의 포스팅! 오늘은 PDCP에 대해서 알아보겠다.

 

계속해서 Radio Network Protocol을 하위 계층에서부터 알아보고 있는데... 기억이 나지 않으면 이전 포스팅을 보는 것을 추천한다.

영상 속 Protocol 복습 그림

 

 계층에 대해서 간략히 다시 설명하자면, 안테나를 통해 연결되어 있는 Phy를 시작으로 RA를 담당하는 MAC, 여러가지 모드(TM, UM, AM)가 있는 RLC 그리고 PDCP가 있다. 그림을 보면 알 수 있지만 User plane과 Control plane은 PDCP 계층을 끝으로 상위 계층이 조금씩 달라진다.

 

User plane은 유저가 직접 사용하는 데이터, Control plane은 그 시스템 구동을 위한 데이터들을 관리한다. 프론트엔드와 백엔드 느낌! 더 자세히 말해보면, User 쪽에서는 SDAP 계층을 통해 QoS를 더 신경쓰며 Control 쪽에서는 RRC, NAS와 같은 계층을 통해 시스템을 제어 및 관리하는데 더 신경쓴다.

 

1. PDCP (Packet Data Convergence Protocol)

영상 속 PDCP 기능 설명 그림

 

PDCP의 역할은 크게 5가지가 있다.

1. 헤더 압축   2. 암호화 & 무결성 보안   3. 재조합 및 순서 보장   4. 복사본 폐기   5. Split Bearer

그림을 보면서 이해해보자.

 

왼쪽 Tx 측에서 신호를 받게 되면 먼저 sequence numbering(3)을 한다. 이 기능을 통해 나중에 데이터를 재조합할 때 데이터를 순서대로 합쳐 오류가 나지 않게끔 해준다. 이 후 헤더 압축(1)을 진행한다. Radio 자원 자체는 한정적이기 때문에 보낼 때  압축을 통해 용량을 줄여 효율적인 자원 사용을 가능하게 한다. 그리고 데이터 안전성을 위해 암호화 및 무결성 입증( 2)를 거친다. 이 후 PDCP 헤더를 붙인다.

Routing Duplication은 동일한 데이터를 여러 경로를 통해 중복 전송하는 것을 말한다. 따라서 단말기가 동시에 두 개의 네트워크에 연결되는 방식인 Dual connectivity와 관련이 있는 기능이다.  

영상 속 PDCP와 DC 설명 그림

 

PDCP  split Bearer(5)은 단일 무선 베어러를 여러 베어러로 쪼개는 기능이다.  MCG 베어러, SCG 베어러는 LTE 셀, 5G가 있을 때 데이터를 전송하는 베어러이다. 하지만 split 베어러는 LTE와 5G 셀을 동시에 사용하여 서비스 특성에 따라 데이터를 분리 전송할 수 있다. 이때 동일 정보가 셀에 동시에 들어가면 복사본 폐기(4)와 같은 기능을 통해 데이터 분리를 진행한다. 

결과적으로  PDCP 계층은 데이터를 안전하고 효율적으로 보내기 위한 계층이라고 할 수 있을 것 같다. 

 

다음 포스팅에서는 User plane에서 QoS를 위해 추가된 계층 SDAP에 대해서 알아보겠다.

 

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출처

https://www.youtube.com/watch?v=mvEqqMVEdS8&list=PLdjcO8otM2M-uJRGgmv3rHRqMInwHRwMd&index=47