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주파수 스케쥴링

DL/UL에 대한 스케쥴링 결정은 기지국(gNB)이 한다. DL은 DownLink로 기지국에서 단말로 신호를 보내는 것을 의미하고, UL은 UpLink로 단말기에서 기지국으로 신호를 보내는 것을 의미한다. 여기서 스케쥴링이란 주파수 자원을 누구한테 나누어 줄 것인가를 의미한다. 스케쥴링 방법에는 크게 2가지로, Opportunistic Scheduling과 Proportional Fair Scheduling이 있다.

Opportunistic Scheduling

Opportunstic Scheduling의 개념은 채널 컨디션이 좋은 유저에게 몰아주면 그만큼 data-rate가 높아지면서 좋은 채널을 유지할 수 있다는 것이다. 이러한 Opportunistic Scheduling이 만들어지게 된 배경으로는 1990년대 2G 시절에 wireless 채널을 어떻게 극복할지가 문제였기 때문이다. wireless 채널로 전송을 하게 되면 받은 signal의 변화가 컸고, 대체적으로 성능은 worst에 의해 결정되었는데 기본적으로 좋지 않은 것들이 많았다. 따라서 채널이 나쁘면 signal을 빠르고 많이 전송하고, 채널이 좋아지면 power를 적게 써서 궁극적으로, 받은 signal을 잘 유지해서 power control할 필요성이 있었다. 채널이 좋다면 received signal이 커서 에러가 작을테니 결국 redundancy를 많이 보내지 않아도 되기 때문에 사용되었던 스케쥴링 방식이다. 하지만 이러한 스케쥴링 방식에는 채널 컨디션이 좋은 유저에게만 몰아주기 때문에 전체적인 네트워크 차원에서 채널 컨디션이 좋지 않은 유저는 signal을 전송 받기 어렵다는 단점이 있었다. 극단적으로 가면 채널 컨디션이 좋은 유저만 고르기 때문에 평균적인 throughput은 좋지만 채널이 좋지 않은(cell-edge) 유저는 무시한다는 것이다. 때문에 이를 보완하고자 나온 스케쥴링 방식이 Proportional Fair Scheduling이다.

Proportional Fair Scheduling

spectral efficiency와 fairness를 고려해서 만든 스케쥴러이다. spectral efficiency는 채널의 data-rate를 높이는 것이고 fairness는 data-rate가 낮은 하위권(cell-edge) 유저 또한 함께 고려하자는 것이다. 구현하는 방법은 CQI (Channel Quality Information)의 히스토리를 모아 평균적으로 어느 정도의 data-rate를 가지는지 확인하고 평균에 비해 좋은 유저들에게 signal을 주파수를 할당하는 방식이다.