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5G 망에서 정보의 적시성을 보장하기 위한 Grant 기반의 상향 링크 스케줄링 기법
A Grant-Based Uplink Scheduling Algorithm for Ensuring Data Freshness in 5G Networks
- 김영진;
- 김범수
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5G 3대 시나리오 중 하나인 mMTC(massive machine-type communivations)에서는 1개의 gNB가 최대 개의디바이스 연결을 지원하는 초연결성을 실현해야 하며, 동시에 연결된 디바이스의 QoS를 보장해야 한다. 최근 연구에서는 이러한 요구를 신속히 처리하기 위해 Grant-Free 방식의 상향 링크 처리 기법이 제안되었으나, 매우 이질적인트래픽 환경을 갖는 mMTC 환경에서 한계를 가진다. 또한, 기존 스케줄링 기법은 Throughput 및 Delay 위주의 네트워크 성능을 평가하기 때문에 데이터의 적시성을 보장하기 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 논문에서는 정보의 신선도를 나타내는 척도인 AoI와 데이터 전송 성공률을 나타내는 WMA를 결합한 가중합 메트릭 및 스케줄링 결정 알고리즘을 제안한다. AoI는 데이터 패킷이 생성된 시점과 gNB에서 데이터 패킷을 수신한 시간의 차이로 계산되며, WMA는 데이터 전송 성공 시 카운트한다. ns-3 네트워크 시뮬레이터에서 제안하는 스케줄링 결정 기법을 도입하였으며, 기존 스케줄링 기법 대비 유사한 Throughput 및 Delay 수치를 보이고 최대 44.27%의 시스템 평균 AoI 감소율을 보여 정보의 신선도를 보장할 수 있음을 증명하였다.
키워드
5G; 대규모 사물인터넷; Grant 기반 상향 링크 스케줄링; 정보의 신선도; 5G mMTC; Grant based Uplink Scheduling; Age of Information
- 제목
- 5G 망에서 정보의 적시성을 보장하기 위한 Grant 기반의 상향 링크 스케줄링 기법
- 제목 (타언어)
- A Grant-Based Uplink Scheduling Algorithm for Ensuring Data Freshness in 5G Networks
- 저자
- 김영진; 김범수
- 발행일
- 2025-06
- 저널명
- 한국통신학회논문지
- 권
- 50
- 호
- 6
- 페이지
- 906 ~ 915