6. Numerology

5G의 주요 기술인 Numerology에 대해 공부해보았다.

 

1.  Numerology

Numerology를 이야기하려면 이전에 배웠던 OFDM을 복습해야 한다.

기존 기술은 GuardBand를 두어 부반송파끼리의 간섭을 방지했다면, OFDM에서는 부반송파들을 직교시켜 각 파가 Peak일 때 나머지 파들이 0 값을 가지게하여 간섭을 방지하였다. GuardBand가 없기 때문에 더 많은 부반송파를 넣을 수 있게 되었고 따라서 데이터 효율이 높아졌다.

영상 속 OFDM 설명

부반송파들이 직교할 때 각 peak 사이의 거리를 SCS(Sub-carrier spacing)이라고 하는데 4G에서는 이 SCS가 15khz로 고정되어있다. SCS가 고정되어 있다보니 무선 환경 및 서비스 측면에서 유연한 대응이 불가능하다는 단점이 있었는데, 5G로 넘어오면서 이 SCS를 고정이 아닌 가변적으로 바꿀 수 있게 되었고, 이것이 Numerology 기술이다.

영상 속 Numerology 기술 설명

그림에서 볼 수 있듯이 LTE의 SCS는 15khz로 고정되어있다. 하지만 5G의 경우 SCS를 조정할 수 있으며, 옆에 Frequency 표를 보면 SCS에 따른 특성을 이해할 수 있다. 가로축은 안보이지만 TIME을 뜻한다.

SCS가 높아질 수록 커버리지가 줄어드는 것을 확인할 수 있다. 

 

 SCS가 커지면서 부반송파가 담당하는 주파수 대역이 넓어지게 되고 커버리지 가장자리로 갈수록 신호가 약해진다. 넓은 대역을 담당하는 부반송파는 좁은 대역을 담당하는 부반송파보다 신호가 더 빠르게 감쇠하고 때문에 커버리지가 줄어든다. 그림에서도 15khz로 가면 better for good coverage라고 써져있다.

2. 5G Radio Frame

라디오 프레임은 무선 통신 시스템에서 데이터를 효율적으로 전송하기 위해 정해진 형식으로 패킷화된 데이터 단위를 뜻하는데, 5G의 Radio Frame은 Slot, Subframe, Frame으로 이루어져있다.

 

구조를 설명해보면, 1 Frame(10ms) 은 10 subframe(1ms)으로 이루어져있다. 이것은 Numerology와 상관없이 고정된 값이다. 1개의 SubFrame은 여러 개의 Slot으로 구성되어 있고, Slot은 Symbol들로 구성되어 있다.

4G의 경우(15khz 기준) 1 Frame = 10 SubFrame = 10 Slots , 1 Slot = 14 Symbols이다.

 

크기 순으로 보면 Frame > SubFrame > Slot > Symbol 이다.

 

쨋든, SCS가 변하게 되면서 SubFrame을 구성하는 Slot이 달라지게 되는데...

SCS가 변하면서 달라지는 Slot 수 (출처 - ShareTechnote)

그림처럼 달라지게 된다.

 

영상 끝 부분에 호통사님께서 스케쥴링에 대해서도 간략히 언급하셨는데, 추가할 내용이 그리 많지 않아 생략하였다.

 

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출처

https://www.youtube.com/watch?v=EgqEkgdGz9A&list=PLdjcO8otM2M-uJRGgmv3rHRqMInwHRwMd&index=7