[LTE] Protocol(4) - MAC

MAC(Medium Access Control)

HARQ재전송 및 상향링크와 하향링크 스케쥴링을 다룬다. 스케쥴링 기능은 eNodeB에 위치하며, eNodeB에는 상향링크와 하향링크를 위하여 셀 당 하나의 MAC엔티티가 있다. HARQ프로토콜 부분은 MAC프로토콜의 송신단 및 수신단 양쪽에 모두 존재한다. MAC은 논리채널(logical channel)의 형태로 RLC에 대하여 서비스를 제공한다.

- Error Correction (HARQ)

- Transfer of RRC messages and user data using:

- Priority handling (scheduling)

- Transport Format selection 

 

MAC헤더가 추가되어 transport block을 형성한다. 이 크기는 링크 적응 방식에 의하여 선택된 순시 데이터 속도에 따라 결정된다.

 

우선순위 처리를 위하여 논리채널별로 각각의 RLC 엔티티들을 가진 복수개의 논리채널들이 하나의 전송채널로 다중화(multiplexing)될 수 있다. 수신단에서는 역시 MAC계층이 이에 해당하는 역 다중화(demultiplexing)을 수행한 뒤에 RLC PDU들은 각각의 RLC엔티티로 전달되어 전달순서맞추기 등이 뒤따른다.

+)  멀티 플랙싱이란 선은 하나인데 여러 사람이 통화를 하기 위해서 이 선을 공유한다는 것이다.

위의 그림과 같이 들어오는 체널의 선은 5개지만 나가는 채널의 선은 1개인것으로 멀티플랙싱이 이루어지는 것을 확인할 수 있다.

업링크와 다운링크에 대한 스케쥴링을 담당한다.

HARQ(Hybrid ARQ)

잘못 수신된 데이터 패킷에 대해 에러가 난 수신패킷은 버리고 재전송을 요구. 전송을 한 이후의 순서 무선 링크 품질에서의 변화를 다루기 위한 방법으로 생각할 수 있으며, 채널에 따른 스케줄링 및 링크 적응을 잘 보완해준다. 수신기에서의 잡음 등과 같이 무작위적인 에러에 대항하기 위한 목적으로도 사용된다.

 

소프트 컴바이닝을 수반한 HARQ의 경우 에러가난 수신패킷역시 buffer에 저장되었다가 이후 재전송된 패킷과 결합하여 하나의 패킷을 형성 -> 훨씬 신뢰성이 높아짐.

 

ARQ와 다른점은 foward error correction을 하는것이다. forward error correction은 데이터 연산을 통해서 검출한 오류를 스스로 정정할 수 있다는 것이다. MAC은 상대적으로 낮은 계층이기 때문에 재전송을 요청해도 시간이 적게걸려서 HARQ를 수행한다음 상위레이러로 패킷을 보내는 것. 

 

UPlink Scheduling

eNodeB는 어떤 UE가 데이터를 보내고 싶어야 하는지 모르기 때문에, UE는 자신이 전송해야할 데이터를 가지고있다는 사실을알리기위해 eNodeB에게 Scheduling Request메시지를 보내게된다. eNodeB는 업링크 스케쥴러를 서포트하기 위해서 스케쥴링 결정을 하고 UE에게 스케쥴링 권한을 준다.

UE는 또한 eNodeB에게 Buffer status report를 보내서 자신이 가진 데이터의 양을 eNodeB에게 알려서 업링크 스케쥴링을 하도록 한다. 이때 버퍼정보는 맥 헤더에 있다고 한다.

 

Downlink Sheduling

eNodeB는 UE의 air상태가 어떤지 체크하기 위해 UE에게 reference symbol을 전송한다. UE는 자신의 air정보가 담겨있는 CQI report를 eNodeB에게 전송하는데 이 정보를 기반으로 eNodeB는 UE의 상태에 따른 downlink scheduling을 제공한다.